Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

Технологии и оборудование для tig сварки

Сохранять чистоту

Чистота поверхности является важным показателем для каждого процесса сварки, но для сварки аргоном она особенна важна. Загрязненность поверхности может привести к образованию пор и, следовательно, потребует дополнительных трудозатрат на их исправление

Особенно это важно при TIG сварке дорогостоящих металов, таких как титан, алюминий и медь

Перед началом процесса поверхность необходимо очистить чистой, сухой и мягкой тканью с применение чистящих и обезжиривающих средств от масел, смазки и грязи. Для титана и его сплавов ткань дополнительно должна быть безворсовой и работать необходимо в нитриловых перчатках, которые устойчивы к маслам и жирам

При выборе очищающего средства обращайте внимание на то, чтобы в его составе отсутствовал хлор т.к. он может привести к проблемам со здоровьем

Также важным является правильное обращение с присадочным материалом. Храните прутки (или куски, отрезанные от бухты с проволокой) чистыми, сухими и закрытыми в контейнере. Для предотвращения окисления необходимо поддерживать влажность и температуру окружающей среды в местах хранения согласно рекомендациям производителя данных сварочных материалов
Правильное хранение основных материалов является немаловажным фактором. Перекрестное загрязнение частичками другого материла лежащего рядом или при проведении зачистки в непосредственной близости к месту ТИГ сварки может вызвать образование дефектов в сварном шве. Для предотвращения загрязнения необходимо использовать предназначенные для данного типа металла специальные абразивные материалы и щетки. Необходимо иметь ввиду, что абразивная пыль титана и магния огнеопасна и может оказать пагубное влияние на свариваемость других металлов. Хранить абразивные материалы для этих металлов необходимо вдали от открытых источников огня и отдельно от других материалов.

В процессе выполнения всех работ, связанных со сваркой нержавейки необходимо применять оборудование и инструмент предназначенный исключительно для этой группы сталей. Нержавеющие стали необходимо предохранять от возможного контакта или загрязнений свинцом, цинком, медью и ее сплавами, а также нелегированными и низколегированными сталям. Более подробную информацию об общих требованиях при сварке нержавейки можно узнать из видео.

Заточка вольфрамовых электродов

Заточка вольфрамовых электродов должна проводиться для того, чтобы можно было получить ровный шов при минимальных трудовых затратах. Заточка вольфрамовых сварочных электродов для аргонной сварки может проводиться для получения следующей формы:

  1. сферы;
  2. конуса.

Кроме этого, при проведении рассматриваемого процесса уделяется внимание:

  1. углу заточки;
  2. длине участка, с которого снимается материал при заточке.

Особенности заточки вольфрамовых стержней также заключаются в нижеприведенных моментах:

  1. С увеличением угла существенно повышается качество получаемого изделия, но возникают трудности при сваривании элементов, изготовляемых из толстого металла.
  2. При выдерживании 60-ти градусов формирующаяся дуга становится более стабильной, перестает скакать, за счет чего процесс сварки существенно упрощается.

Приведенная ваше информация определяет то, что угол заточки выбирается в зависимости от особенностей конкретного случая. Если предъявляются высокие требования к получаемому шву, то заточка проводится под острым углом, если важна производительность, его можно снизить.

Правила заточки вольфрамовых электродов

Образование требующейся формы наконечника может проводится вручную или при использовании специальных инструментов. Для срезания материала может использоваться болгарка или наждачный круг. Кроме этого, в продаже встречается и специальное оборудование, предназначенное для проведения рассматриваемой работы.

При выполнении заточки вручную могут допускаться следующие ошибки:

  1. Создается слишком острый угол. За счет допущения подобной ошибки материал начинает слишком быстро плавиться, работа существенно усложняется. Слишком острый угол создается лишь в том случае, когда нужно получить высококачественный шов. Перед тем как проводить сварку при большом угле заточки следует немного потренироваться, так как задача существенно усложняется.
  2. Следует выдерживать ширину. Слишком большой или малый показатель становится причиной, по которой нельзя выдержать требуемые параметры проплавления шва.
  3. Довольно часто встречается ситуация, при которой заточка проводится несимметрично. Это приводит к тому, что контролировать передвижение дуги становится очень сложно. Именно поэтому при проведении работы не стоит спешить, лучше всего проверять симметричность периодически, так как на определенном этапе исправить дефект уже будет невозможно.
  4. При критическом снижении угла заточки снижается степень проплавки получаемого шва.
  5. При применении болгарки есть вероятность того, что на поверхности появятся небольшие канавки. Этот дефект становится причиной блуждания дуги. Именно поэтому при проведении работы следует быть осторожным, не следует делать резких движений.

Если аргонодуговая сварка проводится часто, то следует применить специальный затачивающий станок. Кроме этого, некоторые фирмы предоставляют соответствующие услуги. Процесс заточки должен проводиться также с учетом того, какой материал будет обрабатываться.

https://youtube.com/watch?v=6GqZ_CcSucs

В заключение отметим, что стоимость вольфрамовых электродов весьма велика. Это связано со сложностью производства, количеством и типом используемых материалов при изготовлении. Выпускают подобные изделия самые различные производители, большей популярностью пользуется продукция зарубежных производителей, но можно приобрести и варианты исполнения, предлагаемые отечественными производителями.

Применять приспособления для сварки, предотвращающие образование деформаций

Правильная фиксация свариваемых деталей является важным требованием не только при сварке вольфрамовым электродом и помогает избежать многих проблем в том числе и деформирования. Чем меньше толщина свариваемых деталей, тем важнее выбор подходящих приспособлений для сборки и сварки.

Необходимо запастить терпением и временем для правильной сборки и фиксации деталей, имеющих сложную конфигурации. В данном случае хорошо себя зарекомендовало приспособление «третья рука», которое помогает надежно удерживать детали после сборки и в процессе сварки. Третья рука имеет множество разных конструкций и форм, но обычно это тяжелый предмет, который кладется или опирается на деталь и удерживает ее на месте для сварки.

Можно использовать специальные приспособления, которые помогают удерживать руку в процессе сварки. Использование опор для рук и локтей помогает сохранять устойчивость и уменьшает утомляемость.

Маркировка вольфрамовых электродов

Вольфрам идеально подходит в качестве тугоплавкого материала, который предназначен для стабилизации образующейся дуги. К особенностям этого расходного материала отнесем следующие моменты:

  1. Выдерживает длительную работу под высоким напряжением.
  2. Применяемый материал при изготовлении способен выдерживать длительное воздействие высокой температуры.
  3. Плавится вольфрам намного медленнее, чем другие материалы, применяемые при изготовлении электродов.

Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки классифицируются по цветам и многим другим признакам. Деление на классы позволяет существенно упростить выбор. При выборе учитываются многие особенности процесса сварки металлов. Маркировка электродов проводится для обозначения размера прутка и химического состава, а также других значимых характеристик.

Характеристики различных марок вольфрамовых электродов

Уделяя внимание обозначению маркировки вольфрамовых электродов ТИГ и других вариантов, исполнения следует отметить нижеприведенные моменты:

  1. Первый символ в маркировке, который указывает на применение вольфрама в качестве основного материала при изготовлении электродов, всегда «W».
  2. Следующий символ предназначается для обозначения металлов. Как правило, концентрация примесей указывается в процентном соотношении. К примеру, число 20 говорит о концентрации примеси 2%.
  3. Следующее число указывает на длину прутка. Наиболее распространенным вариантом исполнения можно назвать вольфрамовый электрод с длиной 175 мм. На рынке можно встретить и другие варианты исполнения рассматриваемого изделия.

Стоит учитывать, что пруток из чистого вольфрама на сегодняшний день применяется крайне редко, так как с ним могут работать исключительно сварочные аппараты TIG (даже при их использовании может возникнуть много трудностей). Примеси применяются для изменения следующих показателей:

  1. проводимости;
  2. плавкости;
  3. дугообразования;
  4. прочности.

Международные стандарты, применяемые при обозначении, определяют следующие моменты:

  1. WP – обозначение, которое используется для электродов с чистым вольфрамом. На примеси уходит менее 0,5%. Как ранее было отмечено, подобные варианты исполнения довольно трудно применять при сварке.
  2. С – символ, применяемый для обозначения примеси Церия. Стоит учитывать, что для данного варианта исполнения применяется также серый цвет обозначения. Подходит вольфрамовый электрод с подобной примесью для многих аппаратов
  3. Т – применяется для обозначения диоксида тория. Для маркировки подобного стержня принято использовать красный цвет. Область применения весьма обширна, как правило, проводится плавка цветных металлов, к примеру, нержавеющей стали. При выборе этого варианта исполнения следует помнить о его существенном недостатке – применяемая лигатура зачастую радиоактивная. Именно поэтому при изготовлении применяется столь яркий цвет. Во время проведения работы нужно соблюдать технику безопасности. Достоинством этого типа прудков можно назвать высокую прочность.
  4. Z–обозначение оксида циркония. Для обозначения данной примеси применятся белый цвет. Чаще всего подобный вариант исполнения вольфрамового электрода используется при работе с медью или алюминием. За счет определенной концентрации оксида циркония повышается стабильность образующейся дуги.
  5. Y – диоксид иттрия. Для обозначения этого легирующего элемента применяется темно-синий оттенок. Область применения – производственные цехи, в которых получают конструкцию, рассчитанную на выдерживание высокой нагрузки. Подходит для сваривания меди, титана и некоторых сталей.
  6. L – обозначение оксида лантана. Стоит учитывать, что данный вариант исполнения может маркироваться самым различным образом. Изделие считается универсальным предложением, которое подходит для работы с постоянным и переменным током. Основными эксплуатационными качествами можно считать высокую прочность и устойчивость к воздействию критических температур.

Цветовая маркировка вольфрамовых электродов

Цветная маркировка вольфрамовых электродов применяется для того, чтобы упростить процесс подбора расходного материала к определенным условиям работы.

Выбрать правильный вольфрамовый электрод

Немаловажным фактором при аргонодуговой сварке является правильно подобранный вольфрамовый электрод, проводящий сварочный ток к дуге. На правильный выбор влияют два фактора:

  • толщина свариваемого метала
  • величина сварочного тока

В зависимости от стандарта на изготовление электроды поставляются различных диаметров, обычно от 1 до 4 мм, и длиной 150 или 175 мм.

Согласно ISO 6848 «Дуговая сварка и резка. Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Классификация» электроды поставляются длинами и диаметрами, указанными в таблицах ниже.

Длина электродов из вольфрама и допуск (ISO 6848)

Длина, мм Допуск, мм
50 ±1,5
75 +2,5
-1,0
150 +4
-1
175 +6
-1
300 +8
-1
450 +8
-1
600 +13
-1

В состав электродов входит чистый вольфрам и вольфрам с активирующими присадками (редкоземельными элементами и их оксидами):

  • окись лантана
  • окись иттрия
  • двуокись тория
  • тантал
  • церий

Во избежание путаницы при выборе типа, в зависимости от вида присадки каждый вольфрамовый электрод имеет цветовую маркировку на конце.

Химический состав и цвет маркировки согласно ISO 6848

Классификационные символы Химический состав Код цвета,
RGB значение цвета
Добавление оксида Примеси, % Вольфрам,%
Главный оксид %
WP Нет 0,5 максимум 99,5 минимум Зеленый
#008000
WCe 20 CeO2 1,8 — 2,2 0,5 максимум остальное Серый
#808080
WLa 10 La2O3 0,8 — 1,2 0,5 максимум остальное Черный
#000000
WLa 15 La2O3 1,3 — 1,7 0,5 максимум остальное Золотой
#FFD700
WLa 20 La2O3 1,8 — 2,2 0,5 максимум остальное Голубой
#0000FF
WTh 10 ThO2 0,8 — 1,2 0,5 максимум остальное Желтый
#FFFF00
WTh 20 ThO2 1,7 — 2,2 0,5 максимум остальное Красный
#FF0000
WTh З0 ThO2 2,8 — 3,2 0,5 максимум остальное Фиолетовый
#EE82EE
WZr 3 ZrO2 0,15 — 0,50 0,5 максимум остальное Коричневый
#A52A2A
WZr 8 ZrO2 0,7 — 0,9 0,5 максимум остальное Белый
#FFFFFF

Химический состав и цвет маркировки по ГОСТ 23949

Марка Массовая доля, % Цвет
Вольфрам, не менее Присадки Примеси, не более
Окись лантана Окись иттрия Двуокись тория Тантал Алюминий, железо, никель, кремний, кальций, молибден (сумма)
ЭВЧ 99,92 0,08 Не маркируется
ЭВЛ 99,95 1,1 — 1,4 0,05 Черный
ЭВИ — 1 99,89 1,5 — 2,3 0,11 Синий
ЭВИ — 2 99,95 2,0 — 3,0 0,01 0,05 Фиолетовый
ЭВИ — 3 99,95 2,5 — 3,5 0,01 0,05 Зеленый
ЭВТ — 15 99,91 1,5 — 2,0 0,09 Красный

В таблице ниже указаны рекомендации по выбору типа тока в зависимости от вида свариваемого материала.

Рекомендации по выбору типа тока в зависимости от вида свариваемого метала

Тип метала или сплава, который необходимо сварить Постоянный ток Переменный ток
Прямая полярность (- на электроде) Обратная полярность (+ на электроде)
Алюминий и его сплавы толщиной менее 2,5 мм допускается допускается самый подходящий
Алюминий и его сплавы толщиной более 2,5 мм допускается не рекомендуется самый подходящий
Магний и его сплавы не рекомендуется допускается самый подходящий
Нелегированные и низколегированный стали самый подходящий не рекомендуется не рекомендуется
Нержавеющая сталь самый подходящий не рекомендуется не рекомендуется
Медь самый подходящий не рекомендуется не рекомендуется
Бронза самый подходящий не рекомендуется допускается
Алюминиевая бронза допускается не рекомендуется самый подходящий
Кремниевая (кремнистая) бронза самый подходящий не рекомендуется не рекомендуется
Никель и его сплавы самый подходящий не рекомендуется допускается
Титан и его сплавы самый подходящий не рекомендуется допускается

Каждый вариант имеет характеристики, подходящие для применения в определенных ситуациях или для РАД сварки металлов:

  • алюминий и его сплавы сваривают переменным током электродом из чистого вольфрама;
  • электроды, легированные церием, являются универсальными и поэтому их применяют практически для аргонодуговой сварки всех типов металлов, а с лантаном или торием применяют для сварки нержавейки, а также меди и титана, и их сплавов;
  • торированные электроды обеспечивают преимущество из-за увеличения плотности выделения электронов. При этом необходимо учитывать, что они имеют небольшой уровень радиоактивности.

Цветная и буквенная маркировка

Электроды из вольфрама различаются по материалу легирующих присадок, применяемых при их изготовлении. Эти добавки увеличивают долговечность электродов. Они же и определяют свойства изделий при их использовании для сварки соответствующих материалов.

Тип вольфрамового электрода определяется по содержанию буквенно-цифровой информации и по цветам маркировки, нанесенной на стержень. Буквенно-цифровая и цветовая маркировки соответствуют друг другу.

Буквенная

Первой буквой идет всегда W. Она указывает на материал, из которого изготовлен электрод – вольфрам. Вторая буква латинского алфавита указывает на тип легирующей добавки:

C – оксид церия. Это универсальный вольфрамовый проводник. Его можно применять для сварки постоянным и переменным током. Горение сварочной дуги происходит даже при незначительной величине тока;
Z – оксид циркония (наиболее тугоплавкий). Пригоден для сварки переменным током

Крайне важно соблюдать требования к чистоте сварочной ванны. Недопустимо малейшее загрязнение

Сварка отличается стабильной и мощной дугой;
L – окись лантана. При использовании вольфрамовых стержней с этой добавкой происходит быстрый и легкий розжиг дуги и стабильное ее горение. Практически устраняется возможность прожига свариваемых деталей. Электроды, в составе которых содержится оксид лантана, наиболее долговечны;
T – окись тория. Эта добавка позволяет с высоким качеством сваривать заготовки из коррозионностойкой стали. Сварка при этом должна производиться на постоянном токе. При работе вольфрамовыми электродами с торием предъявляются высокие требования к подготовке свариваемых поверхностей, иначе дуга может «перескакивать» с одного «микровыступа» на другой. Очевидно, что шов будет не проваренным. Из-за высокой радиоактивности тория рабочее место должно быть оборудовано идеальной вентиляцией, иначе пары могут оказать вредное влияние на здоровье;
Y – иттрий. Сварка постоянным током с помощью этих вольфрамовых изделий осуществляется при изготовлении наиболее ответственных конструкций, так как подобные электроды являются наиболее устойчивыми к разрушению;
P – без добавок. В изделиях с такой маркировкой содержание вольфрама должно быть не ниже 99,5 %. Такие электроды обеспечивают устойчивое горение дуги при использовании переменного тока. Это делает их наиболее востребованными при сварке алюминия в среде аргона.

Чтобы донести более полную информацию о характеристиках вольфрамовых электродов, на стержнях после латинских букв указываются два цифровых значения через дефис. Число в первом показывает процентное содержание присадки, увеличенное в десять раз, во втором – длину стержня в миллиметрах. Например, маркировка WL 15-150 указывает, что в составе вольфрамового стержня, длиной 150 миллиметров, содержится 1,5 % оксида лантана.

Цветовая

Цветовое обозначение применяется для большего удобства при необходимости выбора вольфрамовых прутков. Оно представляет собой окраску концов стержня в один из следующих цветов:

  • зеленый – изделия без присадок, обозначаемые символами WP;
  • серый – вольфрамовый электроды с 2,0 % окиси церия, имеющие обозначение WC 20;
  • черный – изделия, содержащие 1,0 % оксида лантана, обозначаемые WL 10;
  • золотистый – прутки с 1,5 % оксида лантана, на которых проставлено WL 15;
  • синий – стержни с 2,0 % окиси лантана, маркируемые как WL 20;
  • белый – изделия с оксидом циркония с содержанием его 0,8 %. Обозначение таких изделий – WZ 8;
  • желтый – прутки, имеющие в своем составе 1,0 % окиси тория. Их маркировка – WT 10;
  • красный – изделия из вольфрама, изготовленные с добавлением 2,0 % оксида тория, имеющие обозначение WT 20;
  • фиолетовый – прутки с 3,0 % оксида тория и с маркировкой WT 30;
  • оранжевый – стержни, в состав которых включены 4,0 % оксида тория. Обозначение таких электродов – WT 40;
  • темно-синий – электроды с иттрием в соотношении 2,0 % к вольфраму. Их обозначение WY 20;

Таким образом, идентификация нужного вида вольфрамовых электродов упрощается.

Использовать газовую линзу

Качественная защита газом имеет прямое влияние на металл сварного шва. Использование газовой линзы для TIG горелки, которая изменяет вид потока газа из сопла (турбулентный на ламинарный) для улучшения покрытия (обволакивания) защитным газом металла сварного шва, является одним из способов обеспечения наилучшего качества сварного соединения.

Расходные материалы для газовой горелки включают в себя:

  • керамическая чашка
  • цанга
  • колпачок

Газовая линза заменяет корпус цанги, который является стандартным в горелке TIG. Стандартная цанга обычно имеет 4 отверстия для распределения газа, а газовая линза представляет собой мелкоячеистую сетку. Поток защитного газа проходя через газовую линзу равномерно распределяется вокруг вольфрамового электрода, сварочной дуги и сварочной ванны, подобно аэратору на кране, который рассекает поток воды на множество мелких.

Газовая линза обеспечивает намного лучшую защиту расплавленного металла сварочной ванны, что является очень важным при аргонодуговой сварке таких металлов как нержавеющая сталь, титан. Также газовая линза предоставляет преимущества при сварке сталей и алюминия. Использование горелок с газовыми линзами является обязательным, когда существует необходимость повышения уровня защиты сварочной ванны или для сварки в трудностопуных местах, требующих большого вылета вольфрамового электрода

Необходимо принять во внимание тот факт, что горелки с газовыми линзами предполагают использование керамических чашек гораздо большего диаметра, чем со стандартной цангой

Буквенные знаки

Чтобы правильно подобрать электрический проводник, следует изучать не только цвет, но и понимать обозначение цифр и букв.

Буквенный показатель WP говорит о том, что электрод содержит только вольфрам. Дополнительные домеси в таком электрическом вольфрамовом проводнике не присутствуют. На самом деле, домеси допустимы, и они есть.

Но их количество не выше 0,5 процентов. Эти электрические проводники в работе применяют не часто. Вольфрам, крайне интересный материал. В некоторых случаях его следует дополнять другими металлическими соединениями.

Буквенные значения далее, отвечают за разновидности металлов, которые дополняют вольфрам.

Буква Т означает присутствие диоксида тория в изделии. Для обозначения подобного вида электрических проводников используется красный оттенок. WT тоже постоянно в использовании. Они используются для варки цветных металлов и стали, нержавки в том числе

Не зря они помечаются красным оттенком, чтобы завоевать ваше внимание. Вещество диоксид тория характеризуется ярко выраженными радиационными свойствами

Следует придерживаться правил безопасности при работе с ними
Буква Z означает присутствие циркония в составе электрического проводника. На них наносится маркировка белым оттенком. WZ применяют в основном для варки меди или алюминия. Эти металлические соединения очень тяжело поддаются варке, но WZ делают сварочный процесс удобнее. Их применение обеспечивает бесперебойное горение дуги.
Буква Y означает, что в изделие добавлен иттрий. Для обозначения используют темно-синий оттенок. Это электрические проводники узкого профиля. Подходят для варки сложных металлоконструкций, предназначенных для высоких нагрузок. Подходят для работы с медью, титаном и некоторыми типами стали.
Буква L означает, что присутствует лантан. Такие электрические проводники маркируются любым цветом, различным от вышеупомянутых. Чаще всего наносится синий или золотистый. Можно применять переменный и постоянный ток. Эти проводники легко переносят высокотемпературную варку и используются во многих сварных процессах.

Это основное, что следует знать о маркировочных знаках. Это небольшой объём знаний, поэтому запомните эти обозначения и попробуйте их испробовать на деле при выборе продукции.

Электроды для сварки из вольфрама принято маркировать цветом для удобства сварщика. Ведь внешне вольфрамовые стержни никак не отличаются между собой.

На них нет никаких надписей или отметок. Поэтому цветовая маркировка является наиболее удачной и удобной в данном случае.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации