Производительность MIG или качество TIG при сварке алюминия: а есть ли компромисс?

Сварка позволяет получить неразъемные соединения, отличающиеся исключительной прочностью. Данный показатель у шва должен быть не ниже основного материала, что достигается строгими требованиями к технологии и добавлением легирующих веществ. Кроме того, этот процесс характеризуется скоростью соединения, сложностью допустимой формы, возможностью контроля и варьирования базовых параметров. Наиболее динамично развивается в промышленном исполнении MIG/MAG сварка, но совершенствуются и прочие виды. Выбор конкретного подхода определяется рядом параметров:

1. Материал соединяемых деталей.
2. Производственные условия. MIG, MMA и TIG требуют различной организации и подготовки производства. Набор необходимого оборудования может варьироваться от простейшего источника тока до комплекта, включающего в себя механизм подачи с точной регулировкой и баллон со сжатым газом.
3. Требования к качеству. MIG, MAG, MMA и TIG сварку не всегда стоит рассматривать, как взаимозаменяемые – у них отличающиеся возможности, в том числе, и в формообразовании сварного шва.
4. Квалификация персонала. Наиболее доступны в этом MAG и MMA. Впрочем, РДС заметно труднее при повышенных требованиях и небольших размерах: катет, ширина, высота и пр.
5. Ожидаемая производительность. Полуавтоматический и автоматический процесс оказывается гораздо быстрее, чем ручной. В зависимости от этого рассматриваются подходящие виды, и выбирается оптимальный из них.

MMA

Схема mma технологии

В нашей стране распространено определение ручная дуговая сварка (и сокращение РДС). Она дешевле и проще в организации производства и менее требовательна к оборудованию.

Соединение двух элементов при ММА происходит с помощью электрода – металлического стрежня, покрытого обмазкой, содержащей вещества способствующие поддержанию дуги, защите сварочной зоны, формированию шва с заданными свойствами. При подаче напряжения образуется стабильное замыкание между стержнем и заготовкой, приводящее к их взаимному расплавлению.

Сложность может доставить требование к квалификации сварщика. Чтобы получить аккуратный и надежный стык необходимо умение и долгий опыт.

Особое внимание в ММА уделяется состоянию электродов, которые не должны быть мокрыми или крошащимися. Не стоит пренебрегать предварительной сушкой и проверкой.

Эксклюзивность подающего EWM tigSpeed drive 45

Рассмотрев общие требования по оборудованию для скоростной сварки алюминия, хочу немного остановиться на расширенных возможностях подающего устройства EWM tigSpeed drive 45. Кроме вышеописанного свойства подавать присадку колебательными движениями, имитирующими руку сварщика, здесь возможна сварка горячей или холодной проволокой.

Сварка TIG холодной проволокой дает высокую скорость, а оборудование стоит при этом дешевле. Это выгодно для быстрой сборки негерметичных конструкций. Сварка TIG горячей проволокой предусматривает дополнительный, резистивный нагрев присадки от отдельного источника тока. Оптимальный тепловой баланс повышает мощность расплавления на 60% и позволяет глубже проплавлять материал, сохраняя высокую скорость процесса и малую ширину шва. Это пригодится предприятиям, выпускающим ответственную продукцию (коллекторы, емкости под химию и т. д.), которая проходят обязательную проверку на дефектоскопе.

Среди других преимуществ подающего устройства от EWM следующие:

• 4 ролика для прокатки без «пробуксовки»;
• скорость подачи в 2 раза превышает аналогичные манипуляции руками;
• подходит к любому аппарату EWM, выпущенному после 2003 г;
• совместимо с водяным охлаждением для увеличения продолжительности работы;
• содействует сокращению вредных дымовых газов;
• обеспечивает идеально ровную поверхность шва без брызг.

MIG/MAG

Схема mig/mag технологии

Вопрос о том, что такое MIG/MAG сварка не должен вводить в заблуждение, несмотря на непривычное обозначение.

Английское сокращение MIG/MAG (МИГ/МАГ) скрывает под собой хорошо знакомую полуавтоматическую сварку электродной проволокой в среде защитного газа.

Вместо стержня в качестве электрода выступает тонкая проволока, которая полуавтоматом подается в зону образования сварочного шва. Это компенсирует процесс расплавления и упрощает задачу исполнителя.

Проволока небольшого диаметра (от 0,8 до 3,0 мм) позволяет получить компактные размеры соединения в несколько миллиметров.

Принципиально MIG от MAG отличается типом защитного газа, который необходим для изоляции от окружающей среды с её высоким содержанием кислорода в воздухе. Окислительные процессы негативно сказываются на структуре путем образования межкристаллитной ржавчины. МИГ сварка предполагает использование инертного газа, которые сам не вступает ни в какие химические реакции, но благодаря сравнительно большому весу стремиться вниз, вытесняя воздух. Образуется локальный микроклимат, который показывает хорошие результаты.

MAG сварка же предполагает взаимодействие между естественной и создаваемой средой, сопровождающееся связыванием кислорода.

Области применения и выгода

Такое оборудование может применяться там же, где и сварка алюминия TIG или MIG по-отдельности. Это автомастерские, машиностроение, ремонт судов, пищевая и химическая промышленность (емкости, коллекторы, фильтры, магистрали и т. д.). Но благодаря автоматической подаче присадочной проволоки, сварочные процессы будут выполняться быстрее. Поскольку дуга горит между вольфрамовым электродом, то она не «гуляет» и сварщику легче ее контролировать. У специалиста остается свободная вторая рука, которой можно поддерживать заготовки. Не требуется регулярно отматывать себе проволоку с катушки и перекручивать под более компактный моток. Все это повышает производительность Вашего предприятия.

Например, на производстве не потребуется нанимать дополнительную группу сварщиков и покупать оборудование для них, чтобы повысить объем выпускаемой продукции. Это сможет сделать прежний состав рабочих, при условии задействования связки аппаратов EWM Tetrix AC/DC + TigSpeed и горелки особой конфигурации.

TIG

Схема tig технологии

Расшифровка данной аббревиатуры приводит к сварке неплавящимся электродом в среде инертных газов. В качестве основного сварочного материала используются тонкие заточенные стержни вольфрама, обладающие достаточной стойкостью, чтобы не расплавляться при рабочих температурах. Проволока используется в качестве присадки, но её наличие не является непременным условием.

Защитная среда на основе аргона не только задает правильные литейные процессы, но и формирует зону расплавления, которая получается локальной и глубокой.

ТИГ требовательна к уровню сварщика и к оборудованию. Из-за минимального нагрева её обычно используют для работы с алюминием или тонколистовой нержавейкой. Это же касается и сварки MIG.

Flux

Из видов дуговой сварки помимо MIG MMA TIG ещё стоит упомянуть, протекающую под слоем флюса. То, что такое flux, предполагает немало вариантов. Объединяет все возможные материалы такие качества, как сыпучесть, возможность влиять на формирования шва на всех этапах переплавления (в том числе, и при неблагоприятных внешних условиях), способность к образованию монолитной корки после остывания. Использование флюса показывает очень хорошие результаты, но усложняет сам процесс и подразумевает дополнительные расходы. MIG, TIG и MAG оказываются экономичнее и проще в исполнении.

Интересный «симбиоз» оборудования

Если бы получилось сваривать детали из алюминия так же аккуратно как ТИГ, и так же быстро как МИГ, то количество выпускаемой продукции возросло бы без ущерба качества, что посодействовало бы увеличению прибыли. Есть технологическое решение для этого?

Да, есть! Это связка оборудования, в которую входят: инвертор EWM Tetrix 351 AC/DC + механизм подачи EWM tigSpeed drive 45 coldwire + специальная горелка. Благодаря такому набору сварка TIG ведется на переменном токе, но вместо ручной подачи присадки, используется автоматическая, поверх сопла с вольфрамовым электродом. Это обеспечивает непрерывность процесса, высокую скорость исполнения и лучшее качество.

Что нужно для аргонодуговой сварки ТИГ

Широкое распространение технология TIG получила еще и по той причине, что генерируемая дуга генерирует высокую температуру. Благодаря этому для опытного сварщика не составит проблем задача соединения заготовок из углеродистой стали. Важно подчеркнуть, что при этом будет достигнуто высокое качество сварочного шва. Помимо стали можно работать с большим количеством других металлов: чугуном, титаном, алюминием и прочими. Высококачественными получаются швы при сварке нержавеющей стали. Они даже не нуждаются в последующей очистке.

Для начала работ потребуется:

• сварочный аппарат;
• редуктор;
• инертный газ;
• присадочная проволока.

Тем, кто планирует профессионально заниматься сварочными работами, необходим аппарат с несколькими TIG-режимами. Нужно поинтересоваться типом горелки. Всего их два: для сваривания тонких листов металла и для всех остальных видов работ.

Технология варки и параметры TIG

Для соединения металлических деталей аргонодуговым методом выполняют следующие действия:

1. Очищают края заготовок от грязи, обезжиривают. Даже если детали выглядят чистыми, пропускать этот этап не стоит.
2. Устанавливают силу тока. От этого параметра зависит качество сварного соединения. Существуют специальные таблицы, помогающие правильно выбрать силу тока.
3. Задают полярность. При работе с постоянным током выбирают прямой вариант. Обратная полярность используется при сварке с переменным электричеством.
4. Затачивают и полируют конец электрода. При соединении тонких металлических изделий выбирают специальные стержни. Их доводят до остроты. При соединении толстых элементов угол заточки меняют.
5. Для возбуждения электрической дуги проводят стержнем по металлической поверхности. Можно активировать опцию TIG Lift, ускоряющую этот процесс. Иногда переводят инвертор в режим бесконтактного поджига. Последний метод доступен пользователям дорогостоящего оборудования, для которых он предпочтительнее.

Предназначение технологии

Так как ТИГ-сварка позволяет соединять заготовки не только из стали и меди, но и из других металлов, ее применяют в следующих отраслях промышленности:

• автомобилестроении, производстве компонентов промышленного оборудования;
• судо- и авиастроении;
• космической промышленности;
• изготовлении медицинского оборудования;
• производстве электрических инструментов.

Тигельную сварку нередко применяют в бытовых условиях.

С помощью аппарата с электродами из вольфрама можно варить элементы кузова машины, радиаторы отопления, металлические водопроводные трубы.

Особенности ручной сварки

Процесс сварки по аргонодуговой технологии TIG протекает с использованием нескольких элементов, каждый из которых имеет свое назначение.

От этого зависят особенности работы:

1. Металл плавится под влиянием электрической дуги. Она возникает между электродами при повышении напряжения. В роли одного из элементов выступает свариваемая заготовка, другого – специальный стержень.
2. Температура плавления вольфрамового элемента – 4000 °C. Это значение выше, чем у остальных металлов. Поэтому с такими стержнями варят любые виды стали.
3. Для получения равномерного соединения периодически затачивают электроды. Стержень закрепляют в горелке, свободный конец защищают колпаком, препятствующим замыканию.
4. Строение горелки предусматривает круговую подачу газа. Так как для защиты сварочной ванны используют аргон, способ получил соответствующее название. Инертный газ вытесняет кислород, препятствуя проникновению последнего в обрабатываемую область. Это предотвращает растрескивание сварного соединения на этапе остывания.
5. Для каждого металла устанавливают свой режим функционирования аппарата. От характера работы агрегата зависят количество выделяющегося газа, величина напряжения.
6. При точной обработке краев они плавятся и в дальнейшем кристаллизуются. Если между деталями есть расстояние, которое не удалось устранить таким методом, используют присадочный материал. Его подают в сварочную ванну.
7. ТИГ-сварка может использоваться для соединения алюминиевых заготовок. Защитный газ препятствует окислению металла, края расплавляются равномерно.

Рекомендуем к прочтению Как варить металлы в газозащитной среде