Меню

Таблица режимов TIG сварки: нержавеющая сталь, алюминий, титан - полный гид

  • 09.07.2025
  • Познавательное

Таблица режимов TIG сварки нержавеющей стали

Толщина металла, мм Диаметр электрода, мм Сила тока, А Диаметр присадки, мм Защитный газ Расход газа, л/мин
0.5-0.8 1.0 15-25 1.0 Ar 100% 5-7
0.8-1.5 1.6 25-50 1.6 Ar 100% 6-8
1.5-3.0 2.0 50-90 2.0 Ar 100% или Ar+2-5%H2 7-10
3.0-6.0 2.4 90-150 2.4 Ar+2-5%H2 8-12
6.0-10.0 3.2 150-220 3.2 Ar+2-5%H2 10-15
10.0-15.0 4.0 220-300 4.0 Ar+2-5%H2 12-18

Таблица режимов TIG сварки алюминия

Толщина металла, мм Диаметр электрода, мм Сила тока, А Диаметр присадки, мм Защитный газ Расход газа, л/мин
0.8-1.5 1.6 30-60 1.6 Ar 100% 6-8
1.5-3.0 2.0 60-110 2.0 Ar 100% 8-10
3.0-5.0 2.4 110-160 2.4 Ar 100% или Ar+25%He 10-12
5.0-8.0 3.2 160-240 3.2 Ar+25-50%He 12-15
8.0-12.0 4.0 240-320 4.0 Ar+50%He 15-20
12.0-20.0 4.0 320-400 4.0 Ar+50-75%He 18-25

Таблица режимов TIG сварки титана

Толщина металла, мм Диаметр электрода, мм Сила тока, А Диаметр присадки, мм Защитный газ Расход газа, л/мин
0.5-1.0 1.6 20-40 1.6 Ar 100% 8-10
1.0-2.0 2.0 40-70 2.0 Ar 100% 10-12
2.0-4.0 2.4 70-120 2.4 Ar 100% 12-15
4.0-6.0 3.2 120-180 3.2 Ar 100% или Ar+25%He 15-18
6.0-10.0 4.0 180-250 4.0 Ar+25%He 18-22

Таблица диаметров и токов для вольфрамовых электродов

Диаметр электрода, мм Ток DC прямая полярность, А Ток AC переменный, А Тип электрода Применение
1.0 5-20 5-15 WL-15, WC-20 Тонкие листы
1.6 10-80 10-60 WL-15, WC-20 Листы 0.5-3 мм
2.0 30-130 25-100 WL-15, WC-20 Листы 1-5 мм
2.4 50-180 40-140 WL-15, WC-20 Листы 2-8 мм
3.2 80-250 60-200 WL-15, WC-20 Листы 4-12 мм
4.0 150-350 120-280 WL-15, WL-20 Листы 8+ мм

Таблица составов защитных газов для TIG сварки

Материал Состав газа Преимущества Область применения
Нержавеющая сталь Ar 100% Стабильная дуга, хорошее качество Общие работы
Нержавеющая сталь Ar + 2-5% H2 Улучшенная текучесть, яркие цвета шва Толстые секции, высокие требования
Алюминий Ar 100% Отличное зажигание, стабильность Тонкие и средние толщины
Алюминий Ar + 25-75% He Повышенное тепловложение, лучший провар Толстые секции, высокая производительность
Титан Ar 100% Максимальная защита от окисления Все толщины, критические применения
Титан Ar + 25% He Улучшенный провар толстых секций Толщины свыше 6 мм

Введение в технологию TIG сварки

TIG сварка (Tungsten Inert Gas) представляет собой процесс аргонодуговой сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитного газа. Данная технология была разработана в 1941 году и с тех пор стала незаменимой в промышленности для соединения высококачественных металлов и сплавов.

Основное преимущество TIG сварки заключается в возможности получения сварных швов исключительно высокого качества при работе с различными материалами, включая нержавеющую сталь, алюминий и титан. Процесс характеризуется отсутствием шлака, минимальным разбрызгиванием металла и превосходным контролем сварочной ванны.

Важно: TIG сварка требует высокой квалификации сварщика и точного соблюдения технологических параметров для достижения оптимальных результатов.

Оборудование и материалы для TIG сварки

Источники питания

Для TIG сварки используются специализированные источники питания с крутопадающей вольт-амперной характеристикой. Современные инверторные аппараты обеспечивают стабильность тока при колебаниях длины дуги и оснащаются функциями плавного нарастания и спада тока.

Вольфрамовые электроды

Выбор типа вольфрамового электрода зависит от свариваемого материала и рода тока. Наиболее распространены электроды с добавками лантана (WL-15, WL-20) и церия (WC-20), которые обеспечивают отличное зажигание дуги и стабильность горения.

Расчет диаметра электрода: Диаметр вольфрамового электрода выбирается исходя из величины сварочного тока по формуле: d = √(I/50), где d - диаметр в мм, I - ток в амперах.

Защитные газы

Основным защитным газом для TIG сварки является аргон высокой чистоты (99,95%). Для специальных применений используются смеси аргона с гелием или водородом, которые обеспечивают улучшенные характеристики провара и качества шва.

Особенности сварки нержавеющей стали

Нержавеющие стали свариваются на постоянном токе прямой полярности. Высокое электрическое сопротивление и низкая теплопроводность этих материалов требуют особого подхода к выбору режимов сварки.

Подготовка материала

Поверхность нержавеющей стали должна быть тщательно очищена от окислов, жиров и загрязнений. Рекомендуется использование специальных щеток из нержавеющей стали для механической очистки и обезжиривающих растворов.

Пример режима: При сварке листа нержавейки толщиной 3 мм используется электрод диаметром 2,4 мм, ток 90-120 А, присадочная проволока 2,0 мм, защитный газ Ar + 2% H2.

Присадочные материалы

Для нержавеющих сталей применяются присадочные прутки серий ER308L, ER316L, ER309L в зависимости от марки основного металла. Химический состав присадки должен соответствовать или превышать легированность основного материала.

Особенности сварки алюминия

Сварка алюминия и его сплавов выполняется на переменном токе, что обеспечивает эффективное разрушение оксидной пленки. Высокая теплопроводность алюминия требует предварительного подогрева толстых секций и использования повышенных токов.

Подготовка поверхности

Алюминий требует особенно тщательной подготовки поверхности. Оксидная пленка удаляется механической зачисткой непосредственно перед сваркой. Обезжиривание выполняется ацетоном или специальными растворителями.

Расчет предварительного подогрева: Для алюминиевых сплавов толщиной более 6 мм рекомендуется предварительный подогрев до 150-200°C для снижения термических напряжений.

Защитные газы для алюминия

Чистый аргон обеспечивает отличные результаты для большинства применений. Добавление гелия (25-75%) увеличивает тепловложение и улучшает провар толстых секций, но требует повышенного расхода газа из-за низкой плотности гелия.

Особенности сварки титана

Титан и его сплавы свариваются на постоянном токе прямой полярности в атмосфере высокочистого аргона. Высокая химическая активность титана при повышенных температурах требует надежной защиты не только зоны сварки, но и обратной стороны шва.

Требования к защите

Для титана критически важна защита от окисления не только в процессе сварки, но и при остывании. Используется поддув аргона с обратной стороны шва и удлиненная постпродувка до полного остывания металла ниже 400°C.

Критично: Любое изменение цвета титанового шва с серебристого на золотистый, синий или другие оттенки указывает на недостаточную защиту и снижение коррозионной стойкости.

Присадочные материалы для титана

Применяются присадочные прутки ERTi-1, ERTi-2, ERTi-7 в зависимости от марки основного металла. Присадка должна строго соответствовать химическому составу свариваемого титанового сплава.

Безопасность и контроль качества

Требования безопасности

TIG сварка требует использования соответствующих средств индивидуальной защиты: маски с автозатемнением (DIN 9-13), защитных перчаток, одежды из натуральных материалов. Необходима эффективная вентиляция рабочего места для удаления сварочных аэрозолей.

Контроль качества швов

Качество TIG швов оценивается визуальным контролем, капиллярной дефектоскопией, рентгенографией и ультразвуковым контролем в зависимости от требований технических условий. Особое внимание уделяется отсутствию пор, включений вольфрама и трещин.

Критерии оценки: Качественный TIG шов должен иметь равномерную чешуйчатую структуру, отсутствие подрезов, пор и изменений цвета (для титана и нержавейки).

Практические рекомендации

Настройка оборудования

Перед началом сварки необходимо правильно заточить вольфрамовый электрод. Для постоянного тока используется конусная заточка с углом 30-60°, для переменного тока - сферическая форма торца. Длина заточки составляет 2-2.5 диаметра электрода.

Техника выполнения швов

Сварка ведется короткой дугой (1-3 мм) с равномерной подачей присадочного прутка в переднюю часть сварочной ванны. Горелка держится под углом 70-80° к поверхности, присадочный пруток подается под углом 15-20° к вертикали.

Скорость сварки: Оптимальная скорость сварки рассчитывается по формуле: V = I × η / (δ × ρ), где I - ток, η - эффективность, δ - толщина, ρ - плотность материала.

Распространенные дефекты и их устранение

Наиболее частые дефекты TIG сварки включают поры от недостаточной защиты, включения вольфрама от касания электродом ванны, и трещины от неправильного выбора присадочного материала. Предотвращение дефектов достигается строгим соблюдением технологии и режимов сварки.

Часто задаваемые вопросы

Какой защитный газ лучше использовать для TIG сварки алюминия?
Для сварки алюминия оптимальным является чистый аргон (99,95%). Для толстых секций свыше 5 мм рекомендуются смеси аргона с гелием (Ar+25-75%He), которые обеспечивают лучший провар и повышенную производительность за счет более высокого тепловложения.
Почему нельзя использовать постоянный ток для сварки алюминия?
Алюминий покрыт тугоплавкой оксидной пленкой (температура плавления 2050°C), которая препятствует нормальному формированию шва. Переменный ток обеспечивает катодное распыление, разрушающее оксидную пленку в полуцикле обратной полярности, что невозможно при постоянном токе прямой полярности.
Как выбрать диаметр присадочной проволоки?
Диаметр присадочной проволоки выбирается равным или немного меньше толщины свариваемого металла. Для листов до 3 мм диаметр присадки должен быть на 0,5-1 мм меньше толщины металла. Для более толстых секций диаметр присадки может соответствовать толщине основного металла.
Какие электроды лучше использовать для TIG сварки?
Для универсального применения рекомендуются лантанированные электроды WL-15 или WL-20, которые подходят как для постоянного, так и для переменного тока. Цериевые электроды WC-20 особенно хороши для сварки на малых токах и тонких материалов. Избегайте ториевых электродов WT из-за радиоактивности.
Почему при сварке титана шов меняет цвет?
Изменение цвета титанового шва с серебристого на золотистый, синий или другие оттенки указывает на окисление металла из-за недостаточной защиты аргоном. Это критически снижает коррозионную стойкость. Необходимо увеличить расход газа, улучшить защиту обратной стороны шва и продлить постпродувку.
Можно ли добавлять водород в защитный газ при сварке нержавейки?
Да, добавление 2-5% водорода к аргону при сварке аустенитных нержавеющих сталей улучшает текучесть сварочной ванны, увеличивает глубину провара и создает более яркие цвета шва. Однако содержание водорода не должно превышать 5% во избежание пористости и водородного охрупчивания.
Какой расход защитного газа оптимален для TIG сварки?
Расход аргона обычно составляет 5-15 л/мин в зависимости от диаметра сопла и условий сварки. Эмпирическое правило: расход в л/мин должен равняться 10-12 диаметрам сопла в мм. При использовании смесей с гелием расход увеличивается в 1,5-2 раза из-за низкой плотности гелия.
Как предотвратить включения вольфрама в сварной шов?
Включения вольфрама возникают при касании электродом сварочной ванны или перегреве электрода. Предотвращение: поддержание постоянной длины дуги 1-3 мм, правильный выбор диаметра электрода под ток, использование импульсного режима, бесконтактное зажигание дуги с помощью осциллятора.

Данная статья носит ознакомительный характер. Приведенные режимы и рекомендации являются общими и могут требовать корректировки в зависимости от конкретных условий производства, марок материалов и требований технических условий.

Источники информации: ГОСТ ISO 6848-2020, ГОСТ 14771-76 (действующий), ГОСТ Р ИСО 17637-2024, технические руководства производителей сварочного оборудования 2024-2025 гг., современные справочники по сварочным технологиям.

Отказ от ответственности: Автор не несет ответственности за результаты применения представленной информации. Перед выполнением сварочных работ необходимо проводить технологические пробы и согласование с профильными специалистами.

© 2025 Компания Иннер Инжиниринг. Все права защищены.

Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.