Использование и преимущества
Сварка TIG/WIG – это многосторонний метод, который подходит для всех свариваемых материалов и сфер использования. Главная область применения – это нержавеющие стали, алюминиевые и никелевые сплавы. Концентрированная, стабильная дуга обеспечивает высокое качество сварного соединения и ровный шов, без брызг или шлаков. Для применения с высочайшими требованиями к качеству, как например, трубопроводы в строении реакторов, этот метод является лучшим выбором. К тому же часто нет необходимости использовать присадочный материал. Механизированная подача проволоки для толщины материала менее 4 мм дает вполне рентабельную скорость сварки. Единственно, сварка более толстых листов идет с ограниченной рентабельностью, причем только для сварки корня шва можно рекомендовать метод WIG/TIG. При многопроходной сварке для заполнения лучше использовать продуктивные методы, как например, MIG/MAG или сварка под флюсом.
Для многих применений предпочтительным является импульсный сварочный ток, для того чтобы препятствовать слишком интенсивному расплавлению основного материала и связанного с этим провала сварочного шва. Особенно при сварке тонких листов на формирующей подложке, с помощью которой легче сформировать структуру шва, так как основной материал лишь периодически расплавляется и снова кристаллизуется.
Везде, где алюминий незащищен от воздуха, на поверхности сразу же образуется оксидный слой, температура плавления которого 2015°C. Сам же алюминий плавится уже при 650°C. Если оксидный слой не разрушить, расплавленный алюминий будет стекать на оксидный слой и сварочное соединение станет невозможным. Поэтому оксидный слой должен быть устранен, например, обратной полярностью на электроде. Недостатком при этом может быть ухудшение сварочных качеств, так как для вольфрамовых электродов при сварке WIG/TIG используется прямая полярность. Решением является сварка переменным током. Во время положительной полуволны разрушается оксидный слой. Отрицательная полуволна увеличивает провар и дает необходимую сварочную мощность.
Дополнительные технологические требования по сварке
Для ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом необходимо использовать однопостовой источник постоянного тока, с крутопадающей характеристикой дуги, оснащенный устройством бесконтактного или контактного возбуждения дуги на малых токах и плавного снижения сварочного тока при заварке кратера шва KEMPPI MinarcTig 250.
Аргон из баллона должен поступать в горелку через редуктор с дозирующим устройством; могут быть также применены редукторы-расходомеры АР-10, АР-40 или любой кислородный редуктор с ротаметром типа РМ.
Для ручной сварки неплавящимся электродом в среде аргона стыков труб в монтажных и ремонтных условиях рекомендуется применять малогабаритные горелки МАГ-3, АГМ-2, ЭЗР-3 и др. Собранные стыки прихватывают в двух или трех местах ручной аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки или без нее. Используется присадочная проволока той же марки, какая будет применяться для сварки данного стыка. Аргонодуговую сварку корневой части шва труб из стали аустенитного класса следует производить с поддувом аргона внутрь трубы, для защиты обратной стороны шва от воздействия воздуха. С целью уменьшения расхода газа на поддув рекомендуется устанавливать на расстоянии 50 - 100 мм от стыка заглушку из картона или водорастворимой бумаги. Технология и организация работ по поддуву разрабатывается для каждого конкретного случая в зависимости от расположения стыков, диаметра труб, используемого для поддува оборудования. При этом следует руководствоваться технологическими указаниями по поддуву защитного газа для защиты обратной стороны шва при сварке неповоротных стыков трубопроводов РДИ 42-006-85. Вместо поддува защитного газа можно применить защитные флюс-пасты отечественного и зарубежного производства.
Ручную аргонодуговую сварку производят сразу после выполнения прихватки. Прихваченный стык по возможности следует полностью сваривать в приспособлении.
Корневой слой (первый проход) выполняется ручной аргонодуговой сваркой с использованием присадочной проволоки. Последующие слои шва выполняются с применением присадочной проволоки диаметром 1,6-2 мм.
Ручную аргонодуговую сварку нужно выполнять, возможно, короткой дугой "углом вперед", на постоянном токе (70-100 А) прямой полярности вольфрамовым электродом диаметром 2 мм. Значение тока сварки уточняют при выполнении пробных стыков.
Зажигание и гашение дуги следует производить в разделке трубы или на уже наложенном шве на расстоянии 20-25 мм от его конца.
Подачу аргона необходимо прекращать спустя 5-8 с после обрыва дуги и в течение этого времени подавать аргон на кратер для защиты металла шва от воздействия воздуха.
Высота слоя (валика), выполненного ручной аргонодуговой сваркой, должна быть не более 3 мм. При выполнении многопроходных швов наложение каждого последующего валика производить только после остывания металла шва и околошовной зоны (по 20 - 25 мм в каждую сторону от кромки разделки) до температуры ниже 100 °С. Вторичный провод к трубе следует присоединять с помощью хомута или струбцины. Во избежание образования мелких поверхностных трещин нельзя допускать попадания на поверхность труб из аустенитных сталей брызг расплавленного металла или шлака. С этой целью поверхности свариваемых труб необходимо на длине не менее 100 мм от свариваемого стыка покрывать асбестовой тканью или асбестовым картоном.
Для легкого возбуждения дуги и повышения стабильности ее горения конец вольфрамового электрода необходимо затачивать на конус; длина конической части должна составлять 6-10, а диаметр притупления 0,2-0,5 мм. Возбуждение дуги производить только в разделке или на выполненном шве. Перед гашением дуги заполнить кратер путём отвода электрода и выводом дуги на 15-20 мм на только что выполненный шов (гашение дуги назад). После завершения сварки облицовочный слой и прилегающие к нему поверхности на расстоянии не менее 20мм должны быть зачищены от шлака и брызг наплавленного металла механическим способом.