История процесса

Сварка неплавящимся электродом в защитном газе была впервые разработана в США в 1936 году. В России этот процесс стал известен под аббревиатурой АДС (аргонодуговая сварка), хотя и англоязычное наименование TIG (от англ. «Tungsten» — «вольфрам, вольфрамовый») тоже употребляется

Разновидности процесса

Различают ручную аргонодуговую сварку (РАДС), и автоматизированную (ААДС). Во втором случае подача присадочного материала производится подающим устройством, во многом похожим на подающее устройство MIG/MAG.

Также возможна сварка без применения присадочного материала – когда для создания сварного шва используется металл свариваемой детали. На сварочном сленге такой тип сварки называется «сварка телом». В ГОСТ 4063-2010 эта разновидность аргонодуговой сварки имеет номер 142.


Род сварочного тока

Для сварки ТИГ применяется постоянный ток прямой (DCEN) и обратной полярности (DCEP), переменный (AC) и смешанный (AC+DC) ток.

На постоянном токе прямой полярности свариваются материалы, не имеющие тугоплавких оксидных плёнок, к примеру сталь, медь и сплавы на её основе, чугун. На переменном и смешанном токе, в основном, свариваются алюминий, магний и сплавы на их основе.

Токонесущая способность и стойкость электрода на прямой полярности постоянного значительно выше, чем при сварке на обратной полярности, которая применяется только в очень редких случаях.


Провар

Также имеются различия величины и формы провара.

Наибольший провар будет при сварке постоянным током прямой полярности. При сварке на переменном токе провар из-за более тупой формы электрода более плоский и широкий, а при сварке на обратной полярности из-за низкой токонесущей способности вольфрамового электрода – наименьший.


Конфигурация установок ТИГ

Простейшая конфигурация установки для сварки ТИГ-процессом состоит из источника постоянного тока, баллона инертного защитного газа с редуктором и вентильной горелки для вольфрамового электрода.

Современные же установки для сварки ТИГ могут выдавать любой вид сварочного тока, работать в импульсном режиме с частотой до десятков кГц (на постоянном токе), изменять временной и токовый баланс при работе на переменном токе. Установки с выходным током выше 200А часто оснащаются штатным охладителем.


Преимущества и недостатки процесса ТИГ

ТИГ процесс является самым управляемым в дуговой сварке, самым чистым с санитарно-гигиенической точки зрения, возможностью сваривать толщины менее 1 мм с надлежащим качеством, легко поддаётся автоматизации, однако с точки зрения производительности сильно уступает ММА и тем более МИГ/МАГ.

Также ТИГ-процесс требует более совершенной, отточенной техники сварки – то есть сваривать много, качественно и быстро могут только специалисты высокой квалификации.


Защитный газ

В качестве защитного газа применяется, как правило, инертные газы.

Наиболее часто при сварке ТИГ в качестве защитного газа применяется аргон (Ar). Степень его чистоты должна составлять не менее 99,95 %.
Для металлов, имеющих высокую теплопроводность, таких как, алюминий или медь, также может использоваться гелий (He).

При использовании гелия в качестве защитного газа электрическая дуга имеет более высокую температуру. Но, в первую очередь, происходит более равномерное распределение температуры между ядром и краем электрической дуги. Чистый гелий редко применяется при сварке ТИГ, за исключением особых случаев.

Гораздо чаще применяется смесь аргона и гелия с содержанием гелия 25, 50 или 75 %. Благодаря этому удается снизить температуру предварительного нагрева, например, толстых алюминиевых листов, так как дуга в аргогелиевых средах более «горячая».

Для сварки аустенитной нержавеющей стали может применяться смесь аргона с водородом (H₂), водород до 5 % по объёму. Для получения более подробной информации о газах и смесях для сварки плавлением можно почитать ГОСТ Р ИСО 14175-2010.


Плазменная сварка – PAW

Сильно модифицированным вариантом сварки неплавящимся электродом в защитном газе является сварка сжатой дугой или плазменная сварка.

Различают сварку дугой прямого действия – это когда свариваемое изделие включено в электрическую цепь дуги, и дугой косвенного действия – в данном случае электрическая связь между дугой и деталью отсутствует. Дугой косвенного действия сваривают, в основном, материалы с диэлектрическими свойствами.

Преимуществами плазменной сварки является большая устойчивость горения дуги на малых токах от 10 А и ниже, возможность сварки материалов менее 0,5 мм с должным качеством.

Сварка возможна в линейном и импульсном режимах, в ручном и автоматизированном вариантах.
Недостатком данного способа является более высокая стоимость сварочной установки.