Tig горелка своими руками

Сварка цветных металлов и сплавов — сложная операция даже для опытного мастера. Кто хоть раз стыкался с необходимостью сваривания алюминия или титана, тот знает цены на эти услуги. Часто они столь высоки, что от сварки приходится отказываться и покупать новую деталь или менять целый узел. Но чаще всего, 80-90% цены — это не стоимость оборудования, а оплата услуг сварщика.

Не хочу утверждать, что сварка аргоном, а именно она применяется в этом случае, очень сложна и сильно отличается от сварки ММА. Да, она несколько сложнее в техническом плане и требует определенных навыков, но если вы освоили сварку покрытым электродом, то, после небольшой практики, сможете варить и аргоновой сваркой ТИГ.

Закономерный вопрос — где взять аппарат? Решить его можно двумя путями — купить инвертор с режимом TIG или переделать свой аппарат. Аргонная сварка из инвертора своими руками — вполне решаемая задача даже в условиях личного гаража, не говоря уже о мастерской или металлообрабатывающем цехе.

Особенности аргоновой сварки

Сварка в аргоновой атмосфере отличается от обычной ММА такими особенностями:

• производится при постоянном обдуве аргоном;
• ток может использоваться как переменный, так и постоянный (обратной полярности);
• необходимо использовать вольфрамовый электрод;
• без присадочной проволоки варить можно только особо тонкие листы;
• для розжига дуги необходим осциллятор;
• техника проводки электрода имеет определенную специфику.

Рассмотрим все пункты по отдельности. Может показаться, что они напрямую не относятся к теме, как из обычного инвертора сделать профессиональную аргоновую сварку, но, зная эти тонкости, станет легче учесть все особенности аппарата и технологии.

Схема аргонной сварки:

Зачем нужен аргон

Этот элемент (Ar) входит в группу (18) инертных (можно посмотреть в периодической таблице) газов, которые в обычном состоянии практически не взаимодействуют с большинством веществ, включая металлы, кислоты, соли и щелочи. По распространенности в природе он находится на третьем месте после кислорода и азота, что определяет его достаточно невысокую цену по сравнению, например, с гелием.

Практические свойства при сварке определяет его вес — он тяжелее азота и кислорода более чем в два раза, появляясь в зоне сварного шва, он попросту вытесняет эти газы и окутывает ванну, не допуская возникновения химических реакций окисления. Этот факт необходимо учитывать при сварке на открытом воздухе — сильный или умеренный ветер может ухудшить качество сварки.

Сварочный ток

Электрический ток напряжением 30-80 В и силой 20-200 А — диапазоны, применяющиеся при сварке цветных металлов в инертной атмосфере. Выбор параметров тока производится согласно специальных таблиц и зависит от диаметра электрода и толщины свариваемого металла. Правильно выбрав характеристики тока, вы сможете выполнить самый сложный шов даже на самодельном аппарате.

Электрод

Вольфрамовый остро заточенный стержень, использующийся в роли электрода удобен тем, что:

• он не плавиться (Т плавления выше 3000 0 С, даже при красном калении он не размягчается) при температурах сварки цветных металлов;
• позволяет получить очень тонкую дугу, дает возможность формирования компактного шва;
• испарение электрода составляет не более 0,01 грамма на 1 м шва.

При этом промышленность выпускает такие электроды в более чем 25 видах, выбрать нужный не составит особого труда.

Присадочная проволока

Дополнительный материал, который при сварке плавиться электрической дугой и заливает шов. При застывании он образует монолитное соединение. На особо тонких листах проволока практически не нужна, но для сварки объемных деталей она необходима.

Материал проволоки выбирается в соответствии со свариваемым металлом: для алюминия — алюминиевая, для нержавейки — из легированной стали определенной марки.

Осциллятор

При сварке постоянным током вольфрамовым электродом довольно сложно разжечь электрическую дугу. Если выполнять эту операцию касанием, как при сварке ММА, то возможно пригорание электрода, проплавление металла, приварка части материала к острию электрода и прочие неприятности.

Осциллятор — специальный аппарат, который вырабатывает высокочастотный ток для подачи импульса розжига. В дальнейшем он периодически генерирует поддерживающие импульсы, стабилизирующие дугу и позволяет сварщику уверенно работать как при постоянном, так и при переменном токе.

Перед тем, как сделать полноценную аргоновую ТИГ сварку самому, необходимо купить осциллятор, например УВК 7, или собрать его самостоятельно по одной из схем:

Но практика показывает, что осциллятор заводского изготовления работает намного надежнее. А цена его не столь высока, чтобы тратить неделю времени на поиск деталей, сборку и настройку самодельного устройства.

Тем более, что заводской осциллятор подключается очень просто практически к любому аппарату инверторного или трансформаторного типа — достаточно при помощи специальных разъемов навесить его на сварочные электрокабели. Он работает параллельно с аппаратом и на сварочный ток влияния не оказывает, поддерживая только стабильность дуги.

Но при покупке осциллятора следует учесть, что некоторые модели работают при напряжении холостого хода от 40 В. Если вы собрались вести сварку при U= 28-30В, то генератор импульса может не сработать.

Техника сваривания

К конструкции аппарата отношение имеет косвенное, но в виде справочной информации необходимо знать, что при сварке ТИГ используется максимально короткая дуга — около 2 мм. Электрод ведется только прямолинейно, не осуществляя характерных для ММА движений перпендикулярно направления шва в двух плоскостях.

Этим достигается две цели — поток аргона не уходит из зоны сварочной ванны и не позволяет ей окислиться и появляется возможность выполнения очень тонкого шва, практически незаметного на поверхности металла.

Самодельный аппарат ТИГ на инверторе

Основными частями такой установки являются:

• инвертор с возможностью сварки ММА;
• горелка TIG;
• баллон с аргоном;
• манометр;
• осциллятор;
• соединительные шланги и кабели.

Собрать их нужно в соответствии со следующей схемой:

После настройки параметров тока, включить инвертор, подготовить металл и начинать сварку.

При выборе составных частей аппарата особое внимание следует уделить сварочной горелке. Промышленность производит их очень много разновидностей, рассчитанных на разные диаметры электродов и величину сварочного тока. Для бытового применения, а именно так и используются самодельные аппараты, нужно выбирать горелку, рассчитанную на минимальные диаметры вольфрамового стержня и токи до 200 А.

На максимальных параметрах работать все равно не придется, а переплачивать вдвое за горелку промышленного уровня нет смысла. Многие сайты интернета рекомендуют сделать горелку самостоятельно. В принципе, это возможно. Но если купить все детали и собрать самостоятельно, то по стоимости она сравняется с заводской, а по качеству сборки и возможности регулировок и настроек будет хуже на порядок. В этом случае остается только успокаивать себя тем, что горелка сделана своими руками.

Можно сделать вывод, что переделка инвертора ММА в установку ТИГ не требует вмешательства в работу самого аппарата — необходимо только докупить периферию и правильно все собрать. По сравнению с покупкой инвертора, в котором предусмотрен режим TIG, это обойдется почти вдвое дешевле.

О собственном опыте трансформации инвертора в аппарат TIG редакция предлагает поделиться на страницах сайта. Нас и наших читателей интересуют советы и личные разработки практиков. Пишите нам, самые интересные разработки будут опубликованы под именем автора.

Благородный аргон служит людям с золотыми руками! Соединение различных цветных металлов: меди, бронзы, титана, алюминия и других, невозможно произвести обычными сварочными аппаратами. Для работ такого рода, применяется специальный вид сварки – дуговая сварка, c использованием аргона (TIG: tungsten inert gas). В качестве используемого газа, наиболее распространено применение аргона, что позволяет называть эту разновидность сварки аргоновая. Готовое оборудование стоит значительную сумму, но, если вы не боитесь трудностей и считаете себя умельцем – аргонная сварка своими руками, вполне реальное дело.

Аргонодуговой сваркой можно заварить практически все

Принципы работы аргонодуговой сварки

Электрическая (дуговая) и газовая, сварки, при смешении дали нам аргонодуговую сварку. Электрическая дуга термически воздействует на края металлов, а плазма, получающаяся при отщеплении электронов от аргона, за счет его высокой ионизации, приводит к плавлению материала. Аргон, так же служит защитной средой, для соединяемых металлов, предохраняя шов от попадания различных примесей из воздуха, что делает его не только ровным, но и очень прочным. Кроме высоких качественных характеристик швов, к достоинствам этой сварки относится и возможность использования в любом положении, что бывает необходимым при сваривании труб, деталей автомобилей и других высокотехнологичных изделий. Возможность выполнения швов различной конфигурации – дополнительный бонус. Недостаток, которым обладает аргонно дуговая сварка – невысокая (в сравнении с другими видами сварки) скорость процесса.

Некоторые тонкости

Перед работой, вольфрамовый электрод необходимо заточить под небольшим углом. Выполняется это своими руками, на заточном станке, постоянно вращая стержень вокруг своей оси. Учитывая, что форма электрода влияет на глубину проварки и качество шва, заостренный электрод максимально увеличит эти показатели.

Аргоновая сварка подразумевает использование присадки – металлической проволоки из соответствующего материала, для заполнения сварочной ванны. Расположение присадочной проволоки впереди горелки, под небольшим углом к поверхности и плавная, аккуратная подача, обеспечит узкий, ровный шов. Если толщина свариваемых деталей невелика, присадка необязательна.

В процессе работы, электрод необходимо держать максимально близко к поверхности, примерно 2 мм, для возникновения маленькой дуги. Минимальная дуга обеспечивает оптимальную глубину соединения и тонкий шов.

Сварка требует много терпения

Разновидности TIG

Аргонная сварка проводится при помощи плавящегося и неплавящегося электродов, неплавящийся электрод изготавливается из вольфрама, как исключительно тугоплавкого материала. Он используется в качестве высокотемпературного проводника тока. Существует несколько разновидностей аргоновой сварки.

• Ручная аргонодуговая сварка с помощью неплавящегося электрода – РАД
• Автоматическая аргонодуговая сварка с помощью неплавящегося электрода – ААД
• Автоматическая аргонодуговая сварка с помощью плавящегося электрода — ААДП

Умелые руки – альтернатива затратам

Покупка готового оборудования для аргонодуговой сварки, не является единственной возможностью обладания ею. Этот агрегат возможно собрать своими руками, имея необходимые комплектующие:

• Источник тока. Достаточно стандартного трансформатора для ручной сварки, с постоянным или переменным током.
• Баллон с аргоном. По возможности – наличие манометра.
• Редуктор газовый.
• Клапан газа.
• Специальная аргоновая горелка.
• Осциллятор. Преобразует ток в высокочастотные импульсы, для поджигания дуги. Поджигание путем касания рабочей поверхности нежелательно – слишком низкая ионизация дуги (искра слабо вырабатывается), а электрод загрязнится и окислится.
• Защитная маска.

К редуктору и трансформатору подключается горелка; осциллятор подключается параллельно источнику питания, это не такая уж сложная схема. Масса подается, как при обычном способе сварки.

Все не так уж сложно если есть желание

Если вы обладаете соответствующими знаниями и желанием, можете дополнить и улучшить такой вариант сборки. Приобрести все необходимое можно в специализированных магазинах, на соответствующих сайтах в интернете, или на «блошином рынке». В качестве дополнительного варианта, перетряхните собственные загашники – может найтись много полезного.

Техника безопасности

Самое пристальное внимание при сборке аргонодуговой сварки своими руками, необходимо уделить технике безопасности. Во время сборки конструкции все элементы питания должны быть выключены из сети. Убедитесь в исправности используемых агрегатов: рабочей резьбы на накидных гайках, надежности присоединения шланга для подачи газа, редуктора для аргона. Все корпуса используемого оборудования должны быть заземлены кабелем, с сечением не менее 25 мм.

Проведите ревизию обмотки силовых кабелей. Пользуйтесь только надежными, заизолированными электродержателями, чтобы не допустить соприкосновения тока с рабочими поверхностями или руками. Перед проведением пробного пуска, обеспечьте надежную вентиляцию помещения – аргон, ядовитый газ, способный вызвать отравление.

Не рискуйте своими руками и другими важными частями тела – обязательно применяйте спецодежду, защитные перчатки и маску. Недопустимо присутствие синтетических легкоплавких материалов, которые могут быть прожженны брызгами жидкого металла. Предпочтительна грубая обувь, на толстой подошве. Для защиты рук оптимальными будут перчатки из толстой кожи, они не стеснят движения и надежно сохранят руки.

Рабочие моменты

Показателем правильности настройки горелки, является малое шипение аргона при включении. Все задействованные в сварке поверхности должны быть зачищены и обезжирены. Переключатели тока могут быть не только педальные, но и ручные. Последние используются, если аргонно дуговая сварка не предполагает задействования обеих рук. Движения горелки не должны быть поперечными: именно продольное ведение по шву, гарантирует его высокие качества.

Шов должен быть не только качественным, но и красивым

Реально сделать процесс сварки дешевле, если пользоваться услугами организаций, производящих закачку газом опустевших баллонов. Покупать по мере расходования новый баллон с газом, гораздо дороже.

Подведем итоги

Аргонодуговая сварка – универсальное, незаменимое во многих случаях, оборудование, позволяющее выполнять широкий спектр операций, которое можно собрать своими руками. Этот фактор не только сэкономит ваши деньги. Вы сможете реализовать на практике свои способности. Умелые и трудолюбивые не только свернут горы, но и подчинят себе газ.

Применение аргонодуговой сварки необходимо при работе с металлами, которые не могут быть соединены посредством обычной сварки. Данный метод используется для сварки алюминия, бронзы, нержавеющей стали и чугуна, в редких случаях — черного металла.

В этой статье представлена технология аргонодуговой сварки (TIG). Мы рассмотрим особенности метода, его преимущества и недостатки, а также используемое для сварки в аргоне оборудование.

1 Сфера применения технологии, плюсы и минусы

Ключевой особенностью технологии аргонодуговой сварки является то, что в отличие от обычного метода сварной шов прокладывается в среде защитного облака из защитного газа — аргона. Также разница заключается в значительно меньших температурах столба дуги, которые не превышают 2000 градусов, что дает возможность использовать неплавящиеся вольфрамовые электроды.

Данная технология практикуется при работе со следующими видами металлов:

1. Алюминий. Соединение алюминия обычной электродуговой сваркой невыполнимо из-за высокой теплопроводности металла, сохранение цвета которого при нагреве до температуры плавления возможно только в среде защитного газа. Также на поверхности оксида в стандартных условиях быстро образуется пленка оксидов, ухудшающая качество шва.
2. Нержавеющая сталь. Характерной особенностью сварки нержавейки является необходимость применения присадочной проволоки из аналогичного материала, присадкой в данном случае долен покрываться образовавшийся на поверхности металла слой окиси. Режим сварки подбирается так, чтобы шов медленно остывал в аргоновой среде, при отключению подачи газа сразу по завершению стыковки на поверхности нержавейки могут пойти трещины.
3. Чугун. ТИГ технология зачастую практикуется при ремонте сантехнический и канализационных труб либо с целью ремонта дефектов чугунных конструкций, возникших в процессе их отлива. Перед прокладыванием сварного шва соединяемые детали необходимо нагреть до температуры 150-300 градусов во избежание растрескивания материала.
4. Титан. Сварка титана аргоном является единственным возможным методом обработки данного металла, поскольку без защитного газа уже при 450 0 на его поверхности образуется окалина и оксидная пленка, провоцирующие появление трещин. Особенностью работы с титаном является применение вспомогательных накладок для подачи газа на тыльную сторону свариваемых поверхностей.
5. Медь и латунь. Соединение данных металлов можно выполнять и по стандартной технологии, однако сварка меди аргоном обеспечивает лучшее качество шва. Медь и латунь имеют низкую температуру плавления, поэтому их нагрев при реализации ТИГ метода не превышает 350-400 градусов.

Схема аргонодуговой сварки

Сварка в среде аргона имеет ряд преимуществ, не доступных другим технологиям соединения металлов, а именно:

• низкий нагрев поверхности стали — для титана, чугуна и меди сильное прогревание является критичным;
• высокая продуктивность сварочных работ;
• качественный и визуально эстетичны сварной шов;
• сравнительная простота технологии и возможность ее реализации в домашних условиях.

Однако есть у данного метода и недостатки, к которым относится необходимость применения большого количества вспомогательного оборудования, сложности в выборе режима аргонодуговой сварки, а также трудности при работе в условиях сквозняка либо ветра, которые разрушают защитное аргоновое облако.

1.1 Нюансы ручной аргонодуговой сварки (видео)

к меню ↑

2 Используемое оборудование

Реализация аргонодуговой сварки может выполнятся так с помощью промышленных аппаратов, так и с применением самостоятельно собранного комплекта оборудования. В перечень используемых устройств входит:

• горелка с соплом;
• осциллятор;
• балансный реостат;
• инвертор (источник напряжения).

В качестве источника напряжения может применятся трансформаторная установка, однако использование инвертора более предпочтительно, поскольку такое оборудование способно создать равномерное напряжение строго заданной частоты. Инвертор может подключаться к электросетям 220 либо 380В, аппараты на трехфазную сеть является более производительными.

Установка для аргонодуговой сварки

Балансный реостат — оборудование, посредством которого регулируется сила подаваемого на дугу тока, что позволяет подобрать оптимальный режим обработки разных металлов. Промышленные сварочные аппараты оснащены встроенными реостатами, однако при самостоятельной сборке комплекта его можно приобрести отдельно.

Осциллятор для сварки является одним из ключевых по важности аппаратов в ТИГ сварке. Он выполняет несколько функций — поддерживает стабильную дугу переменного тока и пробивает междуговой промежуток между поверхность детали и концом электрода. Осциллятор для аргонодуговой сварки должен генерировать разряд мощностью от 4 до 8 кВт.

Горелка является фиксирующим электрод прибором, через который к сварному шву подается защитный газ. Основной частью корпуса горелки выступает резервуар под охлаждающую жидкость, оборудованный двумя штуцерами, по которым жидкость циркулирует, и соплом. В центральной части резервуара размещен неплавящийся вольфрамовый электрод, к которому подводится провод и клемма, соединяющие электрод с инвертором либо сварочным аппаратом. По каналу между стенками сопла и электродом подается газ, сама горелка через штуцер подсоединена к баллону с аргоном.

Устройство горелки для аргонодуговой сварки

Среди проверенных аппаратов для ТИГ сварки выделим следующие модели оборудования:

• КЕДР TIG 200P;
• Blue Weld TIG 230DC;
• Brima TIG-200;
• Сварог TIG 200P.

Это универсальные установки, оснащенные балансным реостатом, горелкой и осциллятором. Дополнительно вам потребуется приобрести баллон для газа, редуктор, которым будет регулироваться расход аргона при сварке, а также шланги для подключения баллона к горелке.

2.1 Расходные материалы (электроды, присадочная проволока)

Для аргонодуговой сварки используются неплавящиеся вольфрамовые электроды, которые в зависимости от химического состава классифицируются на следующие группы:

• электроды WP (из чистого вольфрама без примесей) — применяются при работе с переменным током для сварки алюминия и магния;
• электроды WZ-8 (в фольфрам добавлен оксид циркония) обеспечивают максимально стабильную дугу и чистую сварочную ванну, применяются для алюминия, бронзы и никеля;
• электроды WT-20 (с оксидом тория) — предпочтительный вариант для постоянного тока, используются для нержавейки и металлов с высокой температурой плавления (титан, никель);
• электроды WY-20 (с иттрированного вольфрама) — применяются для аргонодуговой сварки особо ответственных соединений, обеспечивают максимальную прочность сварного шва, предназначены для соединения меди, низколегированной стали и титана на постоянном токе;
• электроды WL-15 (вольфрам с оксидом лантана) — долговечные неплавящиеся электроды, не загрязняющие сварной шов, используются для высоколегированных сталей и алюминия как для переменного, так и для постоянного тока.

Горелка с вольфрамовым электродом

Не менее важным является правильный выбор присадочной проволоки, от которой непосредственно зависит качество сварного шва. Основным правилом выбора является использование присадочной проволоки идентичной по химическому составу тому материалу, сваривание которого будет выполняться. Присадочные прутки (проволока) производятся в диаметрах 1-12 мм, длина одного отрезка — до 100 см. Диаметр проволоки нужно выбирать исходя из толщины соединяемого металла.
к меню ↑

2.2 Технология ТИГ сварки своими руками

Ключевым условием того, будет ли аргонная сварка своими руками выполнена успешно, является правильный выбор режима проведения работ. Режим сваривания определяется в зависимости от толщины стыкующегося металла, от которого будет зависеть мощность подающегося тока, диаметры используемых электродов и присадочной проволоки, а также расход аргона и скорость прокладывания сварного шва. Ознакомьтесь с таблицей выбор выбора режимов.

Режимы аргонодуговой сварки

Аргонодуговая сварка своими руками — особенности технологии:

1. Подача аргона должна начинаться за 15-20 секунд до начала прокладывания шва и завершатся спустя 10 сек после отключения дуги.
2. Неплавящийся электрод нужно размещать предельно близко к соединяющемуся металлу, однако их непосредственный контакт после появления дуги не допускается.
3. Следите за тем, чтобы присадочная проволока и электрод постоянно располагались в среде защитного газа. Перемещать горелку нужно строго по оси шва, без малейших поперечных движений.
4. Присадочные прутки нужно подавать максимально плавно чтобы избежать их разбрызгивания. Сама проволока должна размещаться перед горелкой.
5. Соединяемые металлические поверхности перед началом работ необходимо обезжирить и очистить от загрязнений.
6. Гасить дугу нужно с помощью редуктора, резкий обрыв подачи тока недопускается.

Если технология реализована правильно, вы получите удлиненную по направлению перемещения горелки сварочную ванну. В случае недостаточного проплавления кромок металла ванна будет иметь овальную или круглую форму.