fronius@tctena.ru

Контактный e-mail

8 (495) 787 33 16

Телефон в Москве

8 (800) 555 33 16

Бесплатно по России

ARC TIG

Fronius устанавливает новые стандарты в TIG сварке с процессом ArcTig!

ArcTig - инновационный высокопроизводительный процесс от Fronius, основанный на традиционной технологии аргонодуговой сварки неплавящимся электродом в защитном газе (TIG).

При сварке не только качество шва, но производительность играет важную роль.

В тандеме оба этих требования позволяют сварщику работать более эффективно и снижают в итоге затраты производства. В результате изменений традиционного процесса TIG сварки, компания Fronius разработала для механизированной сварки инновационный процесс ArcTig, который отвечает этим требованиям. Специальная сварочная горелка позволяет целенаправленно сфокусировать дугу TIG и значительно увеличить ее плотность энергии. Пользователи теперь могут варить листы и трубы из высоколегированных сталей толщиной до 10 мм без дополнительной подготовки кромок с исключительно высоким качеством и намного быстрее чем классическая технология.

Процесс сварки ArcTig от Fronius основан на принципе сварки неплавящимся электродом в среде защитного газа, именуемого коротко -- TIG. В этом процессе дуга горит между неплавящимся вольфрамовым электродом и металлической заготовкой в бескислородной и безреагентной газовой атмосфере. Поток тока нагревает электрод, в результате чего происходит поток электронов. Это уменьшает комплексное сопротивление, создавая мягкую широкую дугу. Инертный защитный газовый экран означает, что в жидкой сварочной ванне нет химических реакций. Это позволяет пользователям получать идеальный внешний вид сварного шва без цветов побежалости и без брызг, а также качество наружной поверхности с равномерным формированием геометрии сварного шва. Сварка TIG подходит для различных сплавов и применений, включая сложные металлы, такие как титан.

Процесс сварки ArcTig предназначен для применения в строительстве контейнеров и трубопроводов, в производстве турбин и строительстве специальных машин, кранов и цистерн. Ключевым новшеством здесь является оптимизированная сварочная горелка с системой зажима электрода, которая позволяет охлаждать электрод прямо к наконечнику. Это увеличивает комплексное сопротивление и создает высокое напряжение дуги. Эмиссия электронов происходит теперь на небольшой площади, но с чрезвычайно высокой плотностью. Это делает дугу более узкой и более целенаправленной, фокусированной, позволяя пользователю достигнуть исключительного качества сварного шва. Другим преимуществом охлаждения является то, что он предотвращает перегрев электрода во время сварки, обеспечивая повышенную стабильность дуги и обеспечивая более длительный срок службы и улучшенное зажигание. Пользователи могут с легкостью модернизировать и дооснастить все имеющиеся сварочные источники TIG от Fronius свыше 220 А для получения  процесса ArcTig. Единственное необходимое оборудование - новая сварочная горелка и дополнительный блок охлаждения для обеспечения охлаждающей способности и требуемой температурной стабильности. ArcTig также доступен к заказу как полная система.

Сокращение времени сварки и снижение стоимости присадочного металла.

Сфокусированная дуга с высокой концентрацией энергии означает, что ArcTig может использоваться для сварки швов в один проход с толщиной стенки до десяти миллиметров. При обычной сварке TIG обычно требуется несколько слоев. Кроме того, часто бывает, что пользователям больше не нужно делать трудоемкую работу по подготовке заготовок. Поскольку в сборке шва нет зазора, для процесса ArcTig не требуется поддержка сварочного шва. Это в значительной степени сокращает работы после сварки, поскольку усиление шва минимально, и имеет минимальные деформации в связи с уменьшением тепловложения, что позволяет пользователям значительно ускорить время работ после сварки, в то время как процесс сварки проходит за минимальное время. Более того, материальные затраты снижаются по мере уменьшения объема сварочного шва.

Процесс ArcTig также впечатляет с точки зрения работы: поскольку он очень похож на сварку TIG, пользователям не нужно приспосабливаться к новому процессу и могут сразу приступать к сварочным работам, без дополнительной подготовки персонала. Это минимизирует необходимость в обучении и предотвращает неправильную работу сварщиков, так как требуется установить только несколько параметров. Пользователи могут использовать стандартные электроды TIG, которые быстро меняются и могут быть легко восстановлены при необходимости. Новая система зажатия электродов зажимает электрод на большой площади. В зависимости от требований и доступа к свариваемому шву, свободный конец электрода регулируется.

Новый процесс ArcTig предназначен для применения в автоматизированных и роботизированных комплексах.

На государственных предприятиях, имеющих в своей структуре специальную приемку изделий, требованием на которые является обязательное применение на производстве сварочных технологий, утвержденных в ГОСТ и ОСТ, внедрение процесса ArcTig не потребует дополнительных технологических изысканий, поскольку указанный процесс является конструктивным и технологическим аналогом стандартного процесса аргонодуговой сварки неплавящимся электродом в инертном газе (TIG).

Скачать буклет

Сравнение производительности ArcTig с традиционным TIG процессом

Сварка кольцевых швов с помощью процесса ArcTig

 

Сварка продольного шва балки коробчатого сечения телескопического крана с помощью процесса ArcTig

Сварка продольного шва балки коробчатого сечения телескопического крана с помощью процесса ArcTig

НАПЛАВКА НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В СРЕДЕ ЗАЩИТНОГО ГАЗА С ПРИСАДКОЙ ХОЛОДНОЙ ПРОВОЛОКИ

 TIG = сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа

При сварке TIG материал детали разогревается и плавится с помощью неплавящегося электрода. Электрическая дуга зажигается между электродом и деталью. Сварочная ванна и электрод защищены потоком защитного газа, поступающим через сопло. Электрод расположен в центре газового сопла. В качестве защитного газа используются аргон, гелий или смеси из этих газов.

 Обычно возбуждение дуги происходит бесконтактным способом, за счет импульсов высокого напряжения (высокочастотное возбуждение).

 Большинство металлов свариваются постоянным током (DC). Только алюминий, в основном, сваривается переменным током (AC).

 ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ МЕТОДА СВАРКИ TIG

 Преимущества:

  • Высокая универсальность метода
  • Может использоваться для самых различных материалов
  • Может использоваться для выполнения сварочных швов во всех положениях
  • Мощная, устойчивая дуга
  • Высокое качество наплавки
  • Гладкие и ровные сварные швы
  • Отсутствие разбрызгивания металла
  • Отсутствие шлака
  • В некоторых случаях не требуется присадочного металла
  • Высокая скорость сварки при работе с материалами с толщиной до 3 – 4 мм (механизированная сварка горячей проволокой)

 Единственный недостаток метода TIG – это его низкая экономическая эффективность при работе с материалами толщиной более 4 мм.

 ИМПУЛЬС TIG

Так как предустановленная сила тока не всегда идеально соответствует условиям работы в течение всего процесса сварки, часто используется пульсирующий сварочный ток. Например, при сварке труб в стесненных условиях необходимо частое изменение силы тока. Если достигается слишком высокая температура, появляется опасность вытекания жидкого металла из сварочной ванны. При слишком низкой температуре не происходит достаточного расплавления материала детали.

Относительно низкий сварочный ток (базовый ток IG) увеличивается по круто восходящей линии до значительно большей величины (величины тока импульса I1) и снова падает по истечении предустановленного периода (рабочего цикла) до величины базового тока IG. Этот процесс повторяется снова и снова.

Во время сварки небольшие участки в зоне сварки быстро расплавляются и затвердевают. При использовании этого метода значительно легче управлять процессом наплавления сварного шва.

Этот метод также используется при сварке тонколистового металла. Каждая точка расплавления перекрывает следующую, таким образом, формируется аккуратный и ровный шов.

Когда используется импульсный метод TIG при ручной сварке, сварочный пруток прилагается на каждом пике силы тока (это возможно только в диапазоне самой низкой частоте 0,25 – 5 Гц). Более высокая частота импульсов используется обычно при автоматической сварке и служит, в основном, для стабилизации сварочной дуги.

 

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

 Метод сварки TIG применим ко всем свариваемым металлам. Наиболее часто этот метод используется при сварке нержавеющих сталей, алюминия и никелевых сплавов.

Этот метод, в основном, применяется для сварки материалов толщиной 0,3 – 4 мм. При работе с материалами большей толщины, в некоторых случаях, метод TIG используется для сваривания корня сварного шва. Для завершения шва используются другие более производительные методы, такие как MIG/MAG или дуговая сварка под флюсом.

Сила тока, необходимая для сваривания на один миллиметр толщины листа:

 

                        Алюминий                                            -         около 40A

                        Медь                                                    -         около 75 - 80A

                        Низколегированная сталь                   -         около 40A

                        Хромоникелевая сталь                        -         около 40A

(зависит от положения сварочного шва и опыта сварщика)

СВАРКА АЛЮМИНИЯ ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ МЕТОДОМ TIG

Характерное свойство алюминия – его большая активность в реакции с кислородом. Слой оксида (0,1 микрон) немедленно образуется на всей поверхности при нахождении алюминия на воздухе!

Оксидная пленка имеет температуру плавления 2015ºС, тогда как сам алюминий плавится около 650ºС (в зависимости от типа сплава).

Поскольку деталь покрыта оксидной пленкой, обеспечить сварное соединение алюминиевых деталей будет невозможно! Оксидная пленка не будет плавиться, а расплавленный алюминий будет просто стекать. По этой причине крайне важно в первую очередь разрушить эту пленку!

Оксидную пленку можно удалить:

  • механическим способом
  • химическим способом (очень сложный и трудоемкий способ)
  • подачей на электрод положительной полярности
  • при помощи переменного тока

Существуют две теории о механизме разрушения оксидного слоя:

Катодное пятно, перемещаясь по сварочной ванне, вызывает испарение оксида алюминия, в то время как электронная эмиссия из расплава заставляет частицы оксида двигаться к краю сварного шва, где они иногда образуют маленькие линии.

Ионы, атакующие поверхность детали, имеют достаточную энергию для разрушения оксидной пленки; этот процесс можно сравнить с пескоструйной обработкой. В поддержку этой теории можно привести тот факт, что очищающий эффект усиливается при использовании инертных газов, имеющих больший атомный вес (аргон).

 

ПРИНЦИП СВАРКИ ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ ПО МЕТОДУ TIG

ВОЛЬФРАМОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ

Вольфрам используется в качестве материала для электродов, благодаря своей высокой температуре плавления (3380°C).

Электроды изготавливаются путем спекания. Для улучшения характеристик электродов они могут быть легированы оксидными добавками.

  • Чистый вольфрам WP:     
  • Низкий стабилизирующий эффект;
  • гладкий, сферический конец электрода;
  • сложность возбуждения дуги на постоянном токе;
  • низкая предельно допустимая нагрузка по току

С оксидом тория WT:       Чем выше содержание оксида тория, тем лучше возбуждение сварочной дуги, больше срок службы и предельно допустимая нагрузка по току. Существует опасность «осыпания» электрода при его перегрузке. Торий обладает слабой радиоактивностью (источник альфа-излучения).

С оксидом церия WC:       Имеет свойства подобные торию, но не радиоактивен.

С оксидом лантана WL:    Увеличенный срок службы по сравнению с электродами с оксидом тория и с оксидом церия, но хуже возбуждение сварочной дуги

 ПОДГОТОВКА ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ СВАРКИ МЕТОДОМ TIG

–  Крайне важно обеспечить абсолютную чистоту деталей!

–  При работе с хромоникелевыми материалами используйте только инструмент из хромоникелевого сплава.

–  При работе с алюминием используйте инструмент только из хромоникелевого сплава, который применялся только при работе с алюминием, а не со сталью.

Алюминий

  • При выполнении стыковых сварных швов необходимо закруглить фаски корня сварного шва, в противном случае возможно образование оксидных включений
  • Требуется больший угол разделки кромок, чем на стальных деталях
  • Макс. угол разделки кромок 80°; как правило, без притупления кромок!
  • Зазор в корне сварного шва > 2 мм, при наличии возможности использовать подложку (хромоникелевые сплавы, керамика; медь использовать нельзя)
  • Прямоугольные стыковые швы выполняются без зазора.

Обезжирить листы – в некоторых случаях требуется термообработка электрода, так как оксидная пленка иногда содержит H2 (при использовании ацетиленовой горелки – снижение эффективности обжига)

При работе с толстыми материалами необходим предварительный нагрев, так как происходит интенсивное излучение тепловой энергии при использовании газовых смесей на основе гелия. В некоторых случаях в предварительном нагреве нет необходимости.

Хромоникелевые сплавы

Применяйте минимально возможный угол разделки кромок, так как хромоникелевые сплавы являются плохими проводниками тепла. Существует риск очень сильного коробления деталей.

Производите сварку при минимально возможной температуре из-за опасности перегрева и выгорания легирующих элементов; для предотвращения окисления необходимо использовать защитное экранирование корня сварного шва (!)

Послать запрос

×