Сварка неплавящимся, вольфрамовым электродом в защитных газах (TIG)

С момента появления сварки в защитных газах неплавящимся, вольфрамовым электродом основной задачей явилась необходимость поиска защитных газов (или их смесей), применение которых повысило бы производительность наплавки по сравнению с обычной сваркой неплавящимся электродом с холодной присадкой.

В этой связи следует упомянуть о развитии метода сварки TIG с подогреваемой (горячей) присадкой, использование которого позволило достигнуть уровня производительности, сопоставимого со сваркой плавящимся электродом (MIG), которая широко используется в тех производствах, где велик объем сварки сталей и цветных сплавов и где его использование позволяет применить узкий (щелевой) зазор при соответствующей толщине свариваемого металла.

Другое важное применение вышеупомянутого метода - это наплавка (плакирование), а также сварка в труднодоступных местах, например, фитингов и специальных деталей, используемых при изготовлении оборудования, работающего под давлением, которая становится возможной, благодаря ограниченным (небольшим) габаритам сварочных горелок.

Вторая тенденция развития представлена TIG сварной с глубоким проплавлением. При этом предполагается специфическое развитие процесса, при котором используется модифицированные горелки и очень высокие величины силы сварочного тока.

Учитывая специфику этой техники, данный метод сварки применяется, главным образом, для однопроходной сварки в нижнем положении металла средних толщин с использованием роликовых вращателей.

Эта техника позволяет сваривать аустенитные нержавеющие стали толщиной до 12 мм со скоростью от 300 мм/мин и снизить трудоемкость обработки кромок свариваемых деталей.

Сообщалось об интересных применениях этого метода для углеродистых, хромистых нержавеющих сталей и титановых сплавов, однако еще до сих пор имеются сомнения относительно микроструктуры их соединений, зоны, подвергавшейся тепловому воздействию (ЗТВ) и зоны сплавления, что связано со спецификой тепловложения.

Третья тенденция развития, появление которой относится к послевоенному периоду - к 50-м годам - это, так называемая «A-TIG сварка» (Activating TIG welding), т.е. TIG сварка с активирующим флюсом.

После первых испытаний в ИЭС им. Е.О.Патона, в Киеве и в Объединенном центре Военно-Морского флота США, процесс был готов к промышленному применению. Это сделало возможным повышение глубины проплавления каждого прохода вследствие существенного сжатия дуги благодаря нанесению тонких слоев флюсового порошка (на базе CaF, и AIF,) на поверхность свариваемых кромок.

Интересно отметить, что сейчас, спустя более 50 лет после первых испытаний, специалисты еще не пришли к согласию в вопросе однозначного определения сущности этой техники. Некоторые из них на первый план выдвигают эффект потока отрицательных ионов, окружающих снаружи атмосферу дуги, в то время, как другие придают особое значение изменениям в динамике жидкой сварочной ванны, также как изменениям в ряде параметров, управляющих ею.

Сварка с глубоким проплавлением, концентрация энергии при которой выше, чем при обычной сварке неплавящимся электродом в инертных газах, приводит не к увеличению тепловложения, т.е. к перегреву, а к увеличению глубины провара, что предохраняет микроструктуру от эффекта макроскопического огрубления.