можно ли варить вольфрамовым электродом без газа

Сварка вольфрамовым электродом: состав, технические преимущества и способы их использования

Вольфрам широко используется как тугоплавкий материал, а в сварке в том числе применяется для стабилизации дуги. Вольфрамовые электроды классифицируют по цветам, это делается, в первую очередь, для обозначения их химического состава. Данные электроды относятся к неплавящемуся типу, а в среде защитного газа они выдерживают высокую температуру и длительную работу без прерывания.

Отличительные характеристики

Сварочные стержни из чистого вольфрама используются крайне редко, т. к. для работы с такими электродами необходимы только аппараты TIG. Поэтому добавляются легирующие элементы. Согласно этим добавкам – их цветовое обозначение наконечников:

Категории вольфрамовых электродов:

Преимущества использования вольфрамовых электродов и сфера их применения

Технические преимущественные характеристики обусловлены химическим составом данного типа электродов. Поэтому неплавящиеся стержни используют для TIG-сварки, а этот способ широко распространен в энергетической, машиностроительной, авиационной, нефтеперерабатывающей промышленности.

Основная область применения вольфрамовых электродов – соединение или ремонт металлов с толщиной от 0,1 до 6 мм.

В бытовых условиях часто используют аргонодуговую сварку для ремонта кондиционеров, автомобильных обогревателей.

Способы и режимы сварки

Наиболее распространена ручная аргонодуговая сварка с применением вольфрамовых электродов. В мировой практике данная сварка классифицируется как TIG. С режимом TIG могут работать сварочные инверторы и выпрямители. Возможна работа автоматическим или полуавтоматическим способом. Менее распространенный метод – сварка плазменной дугой. Способ сварки погруженной дугой примечателен тем, что применяют электрод повышенного диаметра и при этом используют повышенный ток.

Ручная аргонодуговая сварка может быть выполнена в двух режимах – AC и DC. Их отличия:

Сварка вольфрамовым электродом с использованием инвертора

Для работы с вольфрамовыми электродами используют универсальный источник электрической энергии – инвертор. Менее распространено использование сварочных выпрямителей (только для постоянного тока) и трансформаторов (для переменного электричества). Инвертор востребован, благодаря своей практичности, для работы с двумя видами сварочного напряжения.

Примерная стоимость инверторов для сварки на Яндекс.маркет

Оборудование для сварки инвертором

Для данного вида сварки необходимы:

Сварочная горелка используется для жесткой фиксации вольфрамовых электродов в необходимом положении. Она подводит ток и равномерно распределяет подачу аргона вокруг сварочной ванны.

Защитный газ применяется, в первую очередь, для вытеснения воздуха из области сварки и, чтобы убрать его контакт с работающим стержнем. Также аргон или гелий обеспечивают прохождение тока и передачу тепла через дугу. Выбор конкретного типа газа зависит от свариваемого материала.

Важным условием для качественного итогового шва является изначальная подготовка кромок детали.

Техника сварки

Для ручной сварки с помощью инвертора необходимо выполнять следующие правила:

Присадочную проволоку вводят не в центр дуги, а немного сбоку возвратно-поступательным передвижением, если толщина металла до 10 мм. Для сварки металлов с большей толщиной проволоку ведут поступательно-поперечными движениями.

Источник

Содержание

В статье о сварке аргоном есть подробное объяснение почему сварку неплавящимся (вольфрамовым) электродом называют:

Аргонодуговая сварка создает ряд трудностей, которые впоследствии влияют на качество и прочностные характеристики сварного шва, поэтому соблюдение данных семи советов существенно уменьшат вероятность попадания в затруднительную ситуацию.

Знать какой материал предстоит сваривать

Независимо от способа сварки, особое внимание необходимо обратить на марку и характеристики свариваемых деталей. Также важно знать условия, в которых будет эксплуатироваться сварной шов и конструкция в целом.

Прежде всего, данный фактор влияет на выбор правильной марки сварочных материалов, которые лучше всего подходят для данных условий.

Например, если предъявляются высокие требования к структурной однородности сварного шва с основным металлом, необходимо выбирать сварочные материалы, которые в полной мере удовлетворяют всем требованиям.

Прежде чем приступить к сварке алюминия или сварке нержавейки необходимо знать марку металла, чтобы подобрать правильные сварочные материалы. т.к. в зависимости от химического состава разные сплавы проявляют склонность к повышенной деформации и образованию трещин. Некоторые металлы и их сплавы требуют предварительного нагрева или термообработки, что оказывает влияние на выбор правильного сварочного материала.

При сварке изделий из стали 20 толщиной до 100 мм не требуется проведение предварительного нагрева, а из стали 12Х1МФ начиная с толщины 6 мм необходим предварительный подогрев изделий до минимальной температуры 200°С и последующая термическая обработка сварного шва.

Перед TIG сваркой алюминиевых сплавов неплавящимся электродом, всегда необходимо знать какую именно марку алюминия предстоит сварить, чтобы правильно подобрать сварочный материал. Обычно производители на упаковке указывают для каких марок сплавов предназначаются данные сварочные материалы.

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:

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.

Стандартный диаметр электродов из вольфрама и допуск (ISO 6848)

Длина электродов из вольфрама и допуск (ISO 6848)

Ознакомится с сортаментом электродов по ГОСТ можно перейдя по ссылке ГОСТ 23949.

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

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

Химический состав и цвет маркировки по ГОСТ 23949

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

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

Заточка вольфрамового электрода, точнее способ и угол заточки, оказывают существенное влияние на форму дуги и ее поведение и, как следствие, на форму сварного шва и срок службы неплавящегося электрода.

Для заточки необходимо применять круги с мелким абразивным зерном (идеальный вариант – это алмазный круг). Целесообразно применять шлифовальные круги с зернистостью 40 и менее (размер абразивных части менее 400 мкм), поскольку в данном случае риски от абразива на поверхности будут менее глубокие и в процессе заточки будет стачиваться меньше драгоценного вольфрама. Глубокие канавки от абразива вызывают потери энергии и нестабильное поведение дуги. Желательно на абразивном круге, где производится зачистка не работать с другими материалами т.к. их частички могут осаживаться на поверхность электрода.

Заточку вольфрамового электрода необходимо производить в продольном (по оси электрода), а не в поперечном направлении.

Если следы от абразива расположены вдоль – электроны текут равномерно к заостренному концу электрода с меньшим сопротивлением. В данном случае дуга зажигается на конце, является более стабильной и менее нагревает вольфрамовый электрод, что увеличивает срок его службы.

В процессе заточки следить чтобы металл не перегревался. Признаком перегрева является изменение цвета поверхности и показывает, что на поверхности образовались оксиды, которые имеют большее сопротивление чем вольфрам и будут препятствовать зажиганию дуги.

Угол заточки вольфрамового электрода, играет главную роль при сварке аргоном.

Чем тупее угол заточки >30°:

Источник

Сварка вольфрамовыми электродами

Вольфрам как сварочный материал

Этот элемент относится к металлам. Он самый тугоплавкий, очень твердый и хрупкий, температура его плавления составляет почти 35000 С. Электрод в составе своем имеет непосредственно самого вольфрама от 95% до 99,5%. Остальное приходится на прочие добавки- оксиды тория, церия, лантана, циркония, иттрия. Перечисленные оксиды вводят в пруток исходя из назначения конкретной марки.

Назначение

Главное назначение этого электрода – сварка спецсталей, алюминия, магния и различных легких сплавов, тугоплавких металлов и металлов малых толщин, для работы, где предъявляются очень строгие требования.

Сварка с медью

На фоне развития современной технической отрасли периодически возникает необходимость в изготовлении конструктивных элементов, выполненных из различных материалов и их сочетаний. Изредка требуется сварка вольфрама с медью. Но работа с любым тугоплавким металлом сопряжена с рядом сложностей.

Для таких случаев обычно применяется диффузионная сварка. Она позволяет добиться соединения различных материалов, в том числе меди и вольфрама.

Достоинство указанной методики состоит в том, что она гарантирует соединение таких металлов, которые при прочих условиях сварить не представляется возможным.

Электроды из вольфрама делятся на три типа: 1.Для переменного тока. Используются для работы с магнием, алюминием,их разновидностями и сплавами, в случае необходимости защиты ванны от грязи. 2. Для постоянного тока. В эти прутки для сварки вводят иттрий или торий. Последний элемент радиоактивный. Не рекомендуется увлекаться работой в закрытых пространствах. Применяют для сварки меди, титана, никеля, тантала, бронзы, сталей аустенитного типа(нержавейки), углеродистых сплавов. 3. Универсальные электроды. Замечательно проявляют себя в работе как на переменном, так и на постоянном токе. Применение «универсалов» распространено в работе на трубопроводах. Хорошо и незаметно соединяют тонколистовой металл.

Популярные марки электродов

На практике чаще всего применяются следующие вольфрамовые электроды:

Марки и маркировка

Электроды так же разбиваются по маркам, имеют буквенную маркировку, а концы прутков обозначаются определенны цветом. 1. WP(зеленый). Выполнен из вольфрама. Содержание в пределах 99,5%. Работают с магнием и алюминием. 2. WC-20 (серый). Содержит 2% оксида церия. Этот стержень универсальный. Применяют для сварки трубопроводов на неповоротных стыках. 3. WL-15, WL-20 (синий). С добавлением лантана, отличается устойчивой дугой. Самый используемый в промышленности. Швы из-под этого электрода долговечные и чистые. Работает на постоянном токе. 4. WT-20 (красный). В составе присутствует торий. Несмотря на радиоактивность, этот электрод очень «ходовой» благодаря отличным сварочным свойствам тория, который запросто соединяет самые «капризные» сплавы. Работает на постоянном токе. 5. WZ-8 (белый). Сюда добавляется оксид циркония. Очень любит чистоту. Рекомендуется переменный ток. Приступая к работе, следует закруглить электрод. Хорошо работает по алюминию. 6. WY-20 (темно-синий). Этот стержень покрывают тонким иттриевым слоем. Применяются для ответственных и важных конструкций. Следует учитывать, что при выборе конкретного электрода определяют свойства свариваемого металла. Иногда для одного изделия нужны разные марки.

Сварка аргоном вольфрамовым электродом

TIG сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа. В первую очередь необходим аргон. Редуктор может быть и кислородным. Аргон продается в любом сварочном отделе.

В 90 годы автор канала “николай чернак” раздобыл старую советскую горелку. Мундштуки бывают разного диаметра зависимости от сварки. Угловые швы, вертикальные, горизонтальные. Чем больше диаметр, тем выше расход газа.

Для горелки master вытащил нишу для электрода. Поначалу они длинные. Чтобы не ломать, не резать, пришлось выточить приспособление.

Электроника для самоделок вкитайском магазине.

Электроды разного состава, маркировка по цвету. Николай чернак пользуется красными, годятся для сварки нержавейки, черных металлов, меди. Для алюминия другого цвета. Очень хрупкие, необходимо осторожно затачивать. Чем острее электрод, тем лучше сварка. Считается несгораемым, но периодически подтачивать. Мастер пользоваться диаметром 2 миллиметра. В зависимости от толщины бывают разные типы штанг.

Заправим электрод. Вылет вольфрамового электрода настраивается в зависимости от того, какой шов варим. Для углового шва вылет большой.

Для сварки с применением вольфрамового современного электрода подойдет любой источник тока. Раньше, когда не было специализированных инверторов, варили простой ВД300. В настоящее время можно использовать нихромовую нить, спираль, пружина. Если есть сварочный полуавтомат, подходит он. Многие годы пользовался, пока не купил нормальный инвертор.

Есть два вида поджига: контактные и бесконтактные. Во втором видео николай чернак показал, как варить аргонной сваркой. Для примера показана работа с бачком для пропановой горелки. Плюс прикрепляем на массу, минус на вольфрамовый несгораемый электрод. Последний затачиваем, как можно острее. Как настроить так, чтобы не выдавало в сварочную ванну. Помещение можно немножко меньше, на улице побольше. Прихватить в нескольких местах. После того, как нескольких местах прихватили обе крышки, необходимо обеспечить газовую защиту внутри. Для этого вовнутрь закачиваем немного аргона. Заклеиваем малярной лентой.

Как делать аргоновую сварку. Сначала коснуться, немного отвести вольфрамовый электрод и потихоньку передвигать вперед. Не надо совершать движения в разные стороны, делать елочку. Ровно, почти под прямым углом, чуть-чуть с наклоном, двигать вперед. Вот как варит обыкновенной инвертор.

А это специальным инвертором для tig сварки.

Называется fronius. Это бесконтактный поджиг. Варить, особенно на столе сварщика, очень комфортно. Есть и специальные настройки. С двух сторон малярной обклеил лентой. Внутри допускал аргон. Когда он есть, нет шероховатостей и неровностей, очень гладкие стенки. Если вы не занимаетесь аргонной сварки, покупайте хорошие tig аппараты. Если побаловаться, можно варить любыми инвесторами, полуавтоматами.

Область применения в сварочном производстве

Работать вольфрамовым электродом хорошо при работе с металлом толщиной от 0,1 до 6 мм. Допускается работать без присадки, при толщине стенки не пболее 2мм.Шов формируется за счет расплавленных кромок. Для более толстого металла требуется присадочный материал в виде присадочной проволоки или пластин, которые подаются в зону дуги или уложены в разделку. Стыковые и угловые швы в любом положении в пространстве выполняют автоматически, полуавтоматически или вручную. Важнейшим условием для работы является ограждение сварочной ванны от воздействия воздуха. Поэтому сварочный процесс вольфрамом ведется в защите от инертных газов (чаще всего аргона), а сварку такой назвали аргонно-дуговой. Аргон — газ инертный. Это значит, что он не вступает в реакцию с расплавленным металлом, и поскольку аргон тяжелее воздуха, он его вытесняет и надежно защищает ванну. Необходимо, чтобы в защите аргона была вся сварочная ванна, конец присадки и сам электрод.

Подготовка и сборка кромок

Чтобы качество сварки обеспечивалось надежно, особенно когда конструкция тонколистовая, необходима правильная и точная подготовка, предварительную сборку и прихватку кромок выполнять в сборочно-сварочных приспособлениях.

Чистота соединения

Следует особое внимание обращать на чистоту свариваемого соединения и самой рабочей части стержня. Если конец электрода будет загрязненным или обгоревшим, кромки соединения не зачищены, есть опасность попадания кусочка вольфрама в ванну и образования в структуре шва вредного включения. Во избежание лишнего соприкосновения электрода с поверхностью металла, используют осциллятор – устройство для бесконтактного возбуждения дуги.

Режим сварки

Обязательно нужно строго соблюдать сварочный режим, то есть подобрать силу тока, следить за расходом газа, соблюдать скорость подачи электрода вдоль шва — это залог качества соединения.

Особенности сварки электродами из вольфрама Главная особенность вольфрама — это его высокая температура плавления. А в совокупности с инертной аргоновой защитой эти электроды творят просто сварочные чудеса! Достаточно сказать, что диапазон толщин имеет размах от десятых долей миллиметра до десятков миллиметров, сила тока может быть от нескольких ампер до сотен ампер. Нет в природе такого металла, стали или сплава, который не мог бы быть сварен аргонно-дуговой сваркой. В последние годы, наряду с художественной ковкой, с художниками-кузнецами все больше приобретают популярность художественная аргоновая сварка и художники-сварщики.

Сварка нержавейки и жаропрочной стали

Перед процессом выполняют следующие операции:

При касании металла должно происходить возбуждение дуги, затем вольфрамовый электрод чуть отводят на расстояние до 2 мм и поддерживают по возможности постоянную длину дуги. Присадочный пруток составляет угол 15-20° с поверхностью свариваемого металла, он укладывается по линии шва без поперечных движений для исключения попадания кислорода из воздуха, что может окислить сам шов.

Если сварочный процесс проходит без присадочного прутка, вольфрамовый электрод держат перпендикулярно листу. Он должен быть остро заточен. Часто для этого используют точила с алмазным кругом. При неимении оного, можно применить обычный лепестковый с мелким зерном. Главное — не перегреть электрод при заточке, иначе он попросту будет крошиться. Подача аргона прекращается через 1,5 минуты после окончания сваривания, для некоторого остужения конца электрода (для уменьшения расхода сварочного материала).

В таблице 2 указаны режимы сварки нержавеющей стали толщиной 1,5 мм вольфрамовыми электродами.

При потолочных швах ток д. б. ниже на 20%, при вертикальных — на 10% от табличных значений.

Используют медные и стальные подкладки, в которых выбирается канавка. Она служит для подвода аргона под нижнюю поверхность кромок свариваемых тонкостенных деталей.

Сварка алюминия

Ведется на переменном токе. Перед началом сварки нужно обязательно зачистить и подвергнуть травлению (смачиванию кислотой) кромок.

Недостатки аргонно-дуговой сварки вольфрамом Как и у всякого способа сварки, этот метод так же имеет и минусы. Это проблемы при работе на улице, на сквозняке, процесс становится труднее при работе на большом токе (работа с алюминием), так как требуется принудительное охлаждение. Некоторые обязательные правила аргонодуговой сварки

Чтобы правильно провести сварку, нужно следовать простым правилам: 1. В работе с тонколистовым металлом, для получения точности нужно использовать сборочно-сварочную оснастку. 2. Стержни должны иметь идеальную чистоту на конце. 3. Рекомендуется подобрать правильный режим сварки. 4. Надежно защищать и держать ванну под струей аргона. Придерживаясь всех правил и пользуясь нужными знаниями для проведения сварочных работ, вы добьетесь качественного шва и наградите себя долгими годами спокойствия.

Особенности сварки

Особенности процесса обусловливаются повышенными температурами плавления вольфрама. Специалисты напоминают, что качество сварки вольфрама во многом зависит от чистоты самого металла. Она должна быть максимально высокой. Для самой процедуры необходимо подготовить источники, дающие достаточную концентрацию при нагреве.

Ещё один важный нюанс состоит в том, что при обычном температурном режиме соединения с вольфрамом, полученные путём сварки, проявляют склонность к растрескиванию, выраженную хрупкость. Поэтому до начала сварочных работ с участием этого металла нужно заблаговременно подогревать основное сырье. Требуется температура от +500 градусов и выше.

Если сваривать отдельные элементы, не допуская их жёсткого скрепления между собой, можно не допустить последующего формирования на поверхности металла трещин.

Изредка специалисты делают упреждающий ход, повышая пластичность сварной области. Для этого уже по окончании термообработки деталь сначала нагревается до 1800 градусов, а по прошествии часа подвергается охлаждению с применением специализированных печей.

Чтобы гарантировать чистоту рабочих элементов, их обрабатывают с применением электрополировки либо травят горячей массой, состоящей из четырёх кислот – хромовой, серной, плавиковой и азотной.

Источник