Если металл тонкий, забудьте о флюсовой проволоке. Она груба, нестабильна, капризна. В атмосфере инертных сред точечный нагрев получается намного чище, дуга стабильнее, меньше брызг. Особенно это важно при соединении алюминия или нержавейки – они не прощают халтуры. Берите аргон с минимальной примесью – не экономьте на баллоне, экономьте на переделке.
Для черного металла подойдет смесь аргон+CO2, но строго не выше 20% углекислоты. Больше – и получите нагар, пористость и перегрев кромок. При этом проволоку выбирайте с минимальным содержанием кремния. Он вспенивает ванну, особенно при вертикальном шве. Хотите плотный провар – снизьте силу тока и поднимите напряжение. В инертной среде это работает лучше, чем кажется.
Не гонитесь за универсальностью. Под каждый металл – свой состав атмосферы. Под каждую толщину – своя форсунка и длина дуги. Даже наклон горелки имеет значение: при 10–15° вперёд металл ложится мягче, меньше деформация. Работаете с трубами? Убирайте продувку – и забудьте о герметичности. Оставляете открытым шов? Ставьте экран из фторопласта, иначе окисление пойдет по всей длине.
Воздух – враг. Давление – союзник. Регулятор держите строго в диапазоне 8–12 л/мин. Больше – потери, меньше – загрязнение. И не вздумайте экономить на подаче: малейшее падение – и металл схватывается пузырями. Особенно на нижнем положении шва. Там всё решают доли секунды и ровная струя газа.
Какой защитный газ выбрать для различных типов металлов
Для нержавеющей стали – аргон с примесью 2–5% CO2. Углекислота активирует дугу, а аргон стабилизирует её. Чистый аргон? Нет, шов получится с недостаточной смачиваемостью, особенно в нижнем положении.
Алюминий – только аргон, минимум 99,99%. Ни кислород, ни CO2 тут неуместны: окисляют металл, нарушая структуру соединения. Альтернатива – смесь с гелием (например, 75/25), если нужен более широкий провар и высокая теплопроводность.
Для низкоуглеродистой стали – смесь аргона и CO2 в пропорции 80/20 или 82/18. При 100% CO2 дуга становится нестабильной, больше разбрызгивания, меньше контроля. Но дёшево. Если критична чистота шва – выбирают газ со сниженным содержанием CO2 и добавкой кислорода (до 3%).
Медь? Только инертная среда. Аргон. Или аргон с 30–50% гелия. Повышенная температура дуги помогает бороться с высокой теплопроводностью меди. Иначе – плохой провар, пустоты.
Титан требует абсолютной инертности. Аргон, высшей степени очистки, без компромиссов. Даже малейшая примесь кислорода – и шов становится хрупким, как стекло. В некоторых случаях используют заднюю защиту с дополнительной подачей аргона.
Чугун – сложно. Стандартные смеси не подходят. Если всё же приходится, применяют аргон с 5–10% гелия и 1–2% водорода, чтобы улучшить смачиваемость. Но лучше избегать – металл капризный.
Влияние режима подачи газа на качество сварного шва
Никогда не подавайте слишком много. Перерасход инертной среды разрушает стабильность дуги, охлаждает зону проплавления и провоцирует пористость. Уже при 25 л/мин – риск появления турбулентных завихрений возрастает кратно. А это – хаотичное всасывание воздуха, окисление и брак. Контролируйте расход строго: 10–15 л/мин – для стали до 5 мм, до 18 – при более толстой заготовке. Никаких «на глаз»!
Минимум – не лучше. При падении ниже 8 л/мин, особенно в условиях сквозняков, защитный купол разрушается мгновенно. Шов сереет, появляются поры, трещины. Меньше – значит воздух попадает в зону плавления. Это не экономия – это путь к переделке. На улице – прибавьте ещё 2–3 литра к базовому уровню.
Критична стабильность. Пульсации потока – как нож по качеству. При скачках давления в редукторе или шланге наблюдается нестабильное формирование валика. Контролируйте подачу с помощью расходомера, а не только манометра. Пластиковые дешёвые редукторы – выбросьте. Они держат давление, но не обеспечивают ровный поток.
Длина сопла и расстояние до поверхности тоже не игрушки. Укороченный диффузор при малой подаче – прямой путь к окислению границ провара. Держите 10–12 мм от кончика до металла. Меньше – вихри, больше – рассеивание газа. Настраивайте всё под конкретную задачу, нет универсального шаблона.
Наконец, не экономьте на чистоте газа. Даже при идеально выстроенном расходе, примеси кислорода или влаги в баллоне моментально портят результат. Используйте только проверенных поставщиков и не доверяйте сомнительным заправкам.
Особенности сварки алюминия и нержавеющей стали в аргоне
Используйте переменный ток (AC) с высокочастотной стабилизацией для работы с алюминием – только так можно разрушить оксидную плёнку, иначе дуга просто не возьмёт. Предварительный прогрев не обязателен, но при толщине свыше 6 мм он облегчает начало процесса и уменьшает риск деформации.
Для нержавейки – строго постоянный ток (DC), полярность – прямая (электрод – минус). Пренебрежение этим требованием приводит к перегреву вольфрамового электрода и нестабильности дуги. Используйте аргон высокой чистоты (не ниже 99,996%), особенно при работе с тонколистовым материалом – загрязнённый газ вызывает пористость и ухудшает смачиваемость шва.
Алюминий требует электрода с добавкой циркония (WZr), допустим WZ-8 – он устойчив к разрушению при высоких токах и не даёт включений. А вот для нержавейки – только WTh или WLa, желательно заточенный в продольном направлении. Электрод должен быть идеально чистым: после каждого прохода – зачистка, без исключений.
Скорость подачи проволоки при работе с алюминием выше, чем с нержавейкой: материал теплопроводный, тепловое пятно быстро расползается. Используйте обратную связь по току и динамическую корректировку параметров, если аппарат позволяет – это стабилизирует каплеобразование.
При соединении нержавеющей стали особенно важно снижать межкристаллитную коррозию – не перегревайте зону шва, не задерживайтесь в одной точке, охлаждение должно быть контролируемым. Используйте присадочную проволоку с соответствующим легированием, например ER308L для AISI 304.
Подтверждённые технические данные и параметры доступны на сайте Miller Electric – одного из лидеров в производстве оборудования для TIG-процессов.