Продолжим погружаться в восхитительный мир тонкой и качественной сварки любых металлов средствами TIG процесса — работа неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона, оборудование для которого может быть сравнительно простым, доступным и ремонтопригодным, вплоть до самодельных установок. Исходные условия: любительская домашняя мастерская, невеликий бюджет, нуль опыта. В части №1 мы уже познакомились со средствами защиты и газобаллонной частью дела; в части №2 коснулись сварочных аппаратов и горелок.

1. Сборка аргоно-дуговой установки

Каковая в общем случае состоит из источника сварочного тока с осциллятором (бесконтактный поджиг дуги), газобаллонной части, горелки с кабелями-проводами-шлангами и автоматики, всем этим добром управляющей. В заводском аппарате компактно упакованы источник тока — обычно инверторного типа, осциллятор, автоматика. Остаётся подключить к нему горелку с рукавом и аргоновый баллон с редуктором.

Фото 1.1. К простому варианту TIG горелки — с воздушным охлаждением, придётся только подвести сварочный ток и подать аргон. Часто на рукоятке инструмента имеется кнопка включения, провод от неё тоже нужно проложить в рукаве и подключить к аппарату. На фото — горелка WP-26 — средней мощности, с воздушным охлаждением и невысокой продолжительностью включения (ПВ). Такими обычно комплектуются сварочные аппараты среднего класса с током до 200 ампер. Здесь вариант горелки с раздельными силовым кабелем и шлангом для защитного газа. Головка горелки с вентилем — можно подключать без электрического клапана в аппарате, напрямую к редуктору на баллоне с аргоном — например, в случае, если есть хороший неспециализированный источник тока, а задачи для TIG работ редки. Вентильные головки, однако, несколько длиннее и тяжелее обычных — горелка с ней больше утомляет кисть и менее подвижна

Рис. 1.2. Комбинированный шланг-кабель аргоновой горелки с воздушным охлаждением, подводящий и газ, и сварочный ток. В случае горелки с вентилем, газовый шланг подключается к редуктору на баллоне. К обычному TIG аппарату с клапаном такой рукав может быть подключён, например, вместе с педалью — включения или специальной, с включением и регулировкой тока — чтобы рукав получился тоньше, мягче, подвижней

Фото 1.3. Универсальный (AC/DC) [2] аналоговый аппарат среднего «гаражного» класса с рабочим током до 200 ампер, имеет ряд разъёмов. Не считая сетевого кабеля сзади, там же — штуцер для подключения шланга от редуктора аргона. На передней панели: силовые гнёзда сварочного тока, для защитного газа — быстроразъёмный (здесь) или конусное уплотнение с накидной гайкой, разъём двухконтактный для кнопки или педали включения, трёхконтактный — для педали дистанционного управления сварочным током. Разъёмы управления иногда объединены в один, силовая клемма горелки подключается к «—» — сварка постоянным током у нас на прямой полярности

Аппараты более современные, с цифровым управлением, подключаются сходным образом. Силовые клеммы на горелке имеют несколько различных конструкций и типоразмеров и могут не совпадать с имеющимся на аппарате гнездом. Придётся искать переходники или подходящую клемму — и то и другое легкодоступно и без труда монтируется (конструктор!). Аналогично — с разъёмами управления. В любительской практике с её разнообразными задачами обходится одной горелкой неудобно. В этом смысле полезно применение быстроразъёмных соединителей для аргона (и охлаждающей жидкости, в случае горелок WP-18, WP-20), позволяющих быстро и с минимальными потерями менять инструмент.

Фото 1.4. Переходники для силовых сварочных разъёмов

Фото 1.5. Вариант компактного переходника силового сварочного разъёма

Фото 1.6. TIG горелка с комбинированным шлангом-кабелем и его присоединителем с конусным уплотнением и накидной гайкой

Фото 1.7. Переходник для подключения комбинированного шланга-кабеля (Фото 1.6.) с конусным уплотнением. Внешний вид

Фото 1.8. Устройство переходника

▍ 1.1. Педаль управления

В процессе работы придётся непрерывно совершать мелкие и точные движения, обычно без опоры сопла горелки на деталь, выдерживая расстояния в несколько миллиметров и не допуская касаний электродом присадочной проволоки или сварочной ванны — лишние шевеления кистью и пальцами здесь ни к чему — даже простая педаль, с одним замыкающим контактом вместо кнопки включения, полезна при настольной работе.

Большими возможностями обладает педаль специальная, для включения и регулировки сварочного тока «на лету» — прямо во время работы. Например, такая педаль существенно облегчает освоение сварки нетолстого алюминия, с его легкоплавкостью и повышенной теплопроводностью, заметно повышает удобство и других работ, естественным образом обеспечивает плавный спад тока — «заварку кратера» в конце шва.

Педаль для TIG аппарата — как правило, простой механизм с зубчатой рейкой или сектором, при нажатии, поворачивающий вал переменного резистора — делителя напряжения. В исходном положении, подпружиненная подвижная платформа педали нажимает кнопку с нормально замкнутыми контактами, заменяющую кнопку включения на рукоятке горелки.

Фото 1.9. Педаль включения и регулирования тока сварки TIG аппарата GROVERS, внешний вид

В педаль часто встраивают дополнительный переменный резистор или два, с обычными ручками — для предварительного задания границ регулировки. Простые механические педали имеют между собой сходное устройство и принцип действия, и не считая разъёмов, обычно взаимозаменяемы.

Фото 1.10. Педаль TIG GROVERS, вид со снятой подвижной крышкой-платформой. Классическое и простейшее устройство, стандартные переменные резисторы

TIG педали — заметно повышают удобство работы и просто устроены при несоразмерно высокой своей стоимости. Существует и несколько разных типов рукодельных любительских вариантов [3], самым удачным среди которых признаётся конструкция с валами и тросиком — как в шкалах старых радиоприёмников. Существенно упрощает конструкцию TIG педали ползунковый переменный резистор, однако он более склонен к засорениям и недолго работает — придётся принимать меры по защите его от мусора и иметь наготове запас.

Существуют педали-регуляторы более сложные — беспроводные, бесконтактные — со встроенным контроллером, как выдающие такой же аналоговый управляющий сигнал — изменяемое напряжение, так и работающее с цифровой частью управления конкретного аппарата напрямую.

Фото 1.11. Иногда вместо педали включают выносной пульт управления сварочным током — при своём простейшем устройстве, в ряде случаев бывает полезен и он

2. Вольфрамовые электроды

Нынешние электроды для аргоновой сварки — нарезанные, шлифованные (травлёные) и маркированные прутки, ряда диаметров, длиной до 175 мм. В любительской практике обычно приходится иметь дело с диаметрами 1 мм, 1.6 мм, 2.0 мм, 2.4 мм, 3.0 мм, 3.2 мм. Толще электрод — больше допустимый ток — возможность работать с более массивными и толстыми деталями.

Фото 2.1. Электроды обычно упакованы в пластиковые пеналы по 10 штук, но продаются и поштучно, как импортные сигареты в ларьках 90-х. Один из концов каждого электрода маркирован цветом

▍ 2.1. Выбор вольфрамового электрода

Электроды из чистого вольфрама используются тоже, но чаще это W, легированный малыми добавками окислов редкоземельных металлов для улучшения характеристик.

Табл. 2.2. Сводная таблица основных характеристик популярных марок вольфрамовых электродов, где: «РЗ» — редкоземельный, «НЛ» — низколегированная

Фото 2.3. Ахтунг! Электроды WT-20, легированные окисью тория, хороши в работе, но заметно радиоактивны. Это не Чернобыль, но от пыли при заточке, а об этом ниже, следует вдумчиво и тщательно оберегаться

Табл. 2.4. Выбор диаметра электрода. Таблица хороша наглядным представлением взаимосвязи основных параметров сварки. Начинаем с «Толщины основного металла». Сварочный ток и расход аргона ориентировочны и могут корректироваться «по месту», размер газового сопла тоже рекомендательный

Таким образом, для работы выбираем марку электрода по его назначению (Табл. 2.2.), и допустимой стоимости; диаметр — по толщине свариваемого металла (току сварки) (Табл. 2.4.).

▍ 2.2. Заточка вольфрамовых электродов

Рабочий (немаркированный) конец вольфрамового электрода затачивают на конус, и форма (угол) заточки весомо влияет на процесс.

Рис. 2.5. Влияние угла заточки электрода на срок службы (заточки), ширину шва и глубину проплавления. Кроме того, дуга на острие стабильней и более управляемая, при больших же (тупых) углах заточки, склонна самостоятельно и произвольно несколько менять форму и положение (блуждание)

Острый угол обычно придают электродам для сварки тонких сталей (постоянный ток, прямая полярность), тупой угол заточки применяют для сварки крупных и ответственных (механически нагруженных) деталей (глубокое проплавление). Тупой конус электрода, самостоятельно превращающийся в шарик, характерен для сварки алюминия и его сплавов на переменном токе. Для работы на постоянном токе более или менее универсальный угол — около 30 ̊. Получить его можно на глаз, выполнив конус, высотой в два диаметра электрода. Электроды для сварки тонкой нержавейки часто затачивают в иглу.

Длинные острия для работы на малых токах допускается оставлять как есть, в общем же случае, кончик рекомендуется чуть притупить, выполнив площадку 0,2…0,5 мм. Такая заточка дольше сохранит рабочую форму, дуга при старте будет загораться на конце острия, а не сбоку.

Затачивают вольфрамовые стержни специальной машинкой, напоминающей углошлифовальную (УШМ) с оснасткой (очень дорого), обычной УШМ с мелкозернистым лепестковым диском или любым настольным электроточилом с мелким абразивным (не крупнее 80…120 единиц) или алмазным диском. Риски от заточки должны быть только вдоль острия, иначе дуга станет «блуждать». Очень желательно получать правильный симметричный конус. Заметные следы от точильного камня не слишком страшны на электродах крупных, и больших токах сварки, для диаметров W 1 мм, 1,6 мм, царапины лучше шлифовать тщательней.

Абразивный диск работает грубее, но дёшев, алмазный дороже, но поверхность оставляет более гладкую. Имеет смысл делать заточку на мелкозернистом точильном камне, а острия тонких электродов доводить на алмазном диске. Хорошо бы эти абразивы использовать только для заточки вольфрама и ни для чего больше.

Рис. 2.6. Заточка вольфрамовых электродов в картинках. Для тока переменного электрод затачивается обычным образом, а закругление или шарик на конце, выгорает или оплавляется самостоятельно, в первые же мгновения работы

Затачивать толстый электрод в иглу, для работы на маленьких токах, можно, но расточительно и неудобно.

Заточка электрода постепенно теряется и в процессе нормальной работы, мгновенно же портится при любом касании им сварочной ванны или присадки — конец вольфрама влипает в деталь и обламывается, либо на него моментально переползает часть расплавленного металла. Работа после любой такой аварии нарушается — электрод следует сразу же переточить. Такого рода мелкие неприятности при обучении происходят сплошь и рядом — на этот период хорошо бы иметь недорогие варианты электродов пеналами (Фото 2.1.) и затачивать их все сразу — группой, однотипно, чтобы оперативно менять, меньше отрываясь от основной работы.

Электроды длинные при заточке можно держать и руками, короткие придётся закреплять в оправках. Удобно держать затачиваемый электрод в патроне включённого шуруповёрта. На высоких его оборотах и электроточиле, могут появляться и недопустимые поперечные (Рис. 2.6.), риски.

▍ 2.3. Установка электрода в горелку

Для каждого диаметра электрода существует свой зажим в горелке — пара цанга-держатель цанги, отличающиеся для маленьких (WP 9, WP 20) и крупных (WP 17, WP 18, WP 26) типоразмеров горелок [2].

Рис. 2.7. Установка электрода в горелке. Диаметру электрода (1) соответствуют цанга (6) и держатель цанги (3). В головку горелки (5) вворачивается держатель цанги (3), на неё через фторопластовый изолятор (4) накручивается выбранное керамическое сопло (2). На вольфрамовый электрод (1) надевается цанга (6) и сборка вставляется с обратной стороны головки (5). Торчащий сзади хвост электрода герметично закрывается колпачком (7). Он же и поджимает цангу (6) в держателе (3), плотно и надёжно фиксируя электрод (1) в выбранном положении (вылет из сопла). Существуют укороченные варианты тыловых колпачков для коротких электродов — горелка с ними компактнее и проходимей

Фото 2.8. Горелка WP 9 для аргоновой сварки. Маломощная, маленькая и лёгкая, с воздушным охлаждением. На шарнирную головку установлен короткий тыловой колпачок — сборка для мелкой и удобной работы в ограниченном пространстве

▍ 2.4. Вылет электрода

Насколько должен выглядывать заточенный кончик W электрода из керамического сопла? Для обычного набора расходных частей горелки — держатель цанги, сопло (Рис. 2.7.), для обеспечения нормальной защиты места сварки аргоном в общем случае рекомендуют вылет не длиннее 1.5…2 мм.

Фото 2.9. Струя аргона: А — в горелке с обычным держателем цанги; Б — с «газовой линзой» [2]. Хорошо видно, как набор сеток линзы распределяет и успокаивает поток газа, и тот обеспечивает защиту лучше и на большем расстоянии от среза сопла

В горелке с газовой линзой, дающей ламинарный поток аргона, вылет электрода может достигать 10…15 мм.

Продолжение следует.

3. Дополнительные материалы

1. TIG сварка в домашней мастерской, знакомство. Часть 1. Вентиляция, средства защиты, газобаллонная часть. Конспект автора.
2. TIG сварка в домашней мастерской, знакомство. Часть 2. Сварочные аппараты, горелки. Конспект автора.
3. Педали для TIG аппарата, подборка заводских и самодельных конструкций.

Почти все фото и рисунки — чужое из сети.

На благо всех разумных существ, Babay Mazay, июнь, 2025 г.

© 2025 ООО «МТ ФИНАНС»

Telegram-канал со скидками, розыгрышами призов и новостями IT ?