Пошаговое руководство по созданию станции сварки Gtaw для начинающих

Создание станции сварки газовой вольфрамовой арки (GTAW) - обычно известной как сварка TIG - может быть пугающим для новичков. Однако, с логической последовательностью подготовки и четким пониманием каждого элемента оборудования, вы можете построить безопасное, эффективное рабочее пространство, которое дает результаты профессионального качества. Это всеобъемлющее руководство проведет вас через каждый шаг, от выбора снаряжения до укладки вашей первой бусины, с экспертными советами и встроенными методами безопасности.

Понимание сварки GTAW (TIG)

GTAW использует нерасходуемый вольфрамовый электрод для создания электрической дуги между факелом и заготовкой. Отдельный наполнитель добавляется вручную, а инертный защитный газ (обычно аргон или гелий) защищает сварочный бассейн от атмосферного загрязнения. Этот метод производит чрезвычайно чистые, точные сварные швы на широком спектре металлов, включая нержавеющую сталь, алюминий, медные сплавы и экзотические материалы. Для начинающих отличительные признаки GTAW - отличное управление, отсутствие шлака и очень узкая зона, подверженная воздействию тепла, - но кривая обучения более круче, чем при сварке MIG или палкой.

Основное оборудование для вашей станции GTAW

Перед тем, как приступить к сборке станции, соберите все необходимые компоненты. Пропавшие или несоответствующие детали могут растратить время и создать опасность для безопасности. Вот полный список того, что вам понадобится:

GTAW (TIG) сварочный аппарат — инвертор переменного тока / постоянного тока или трансформатор на основе, с регулируемой амперацией и импульсной способностью в идеале.
Стоящий факел — с воздушным охлаждением или водяным охлаждением, с подходящей задней крышкой и коллетом для вольфрамового размера.
Вольфрамовый электрод (FLT:0) — 2% торирован (красный) или 2% лантанат (золото) являются хорошими отправными точками; 1/16 или 3/32 диаметра работает для большинства проектов любителей.
Щит газового баллона — 100% аргон для стали и нержавеющей стали; аргон/гелий для алюминия.
Регулятор газа и расходомер — с рейтингом Argon, со стандартным соединением CGA-580.
Газовый шланг — 1/4′′ или 3/8′′ ID, с надлежащими фитингами для подключения регулятора к машине и машине к факелу.
Наполнитель стержней — ER70S-2 для мягкой стали, ER308L для нержавеющей стали, ER4043 для алюминия; купить небольшой ассортимент для практики.
Сварочный шлем — Авто-темнение с диапазоном оттенков 8-12; полезна регулировка чувствительности.
Защитные перчатки — кожаные перчатки для ловкости TIG (не MIG или перчатки-палки).
Сварочный фартук или куртка — Кожаный или огнестойкий хлопок.
Workbench — стальная или алюминиевая увенчанная, чистая и стабильная, с зажимом для грунта и рабочим пространством для компоновки.
Зажимы и крепежные приспособления — С-зажимы, запирающие плоскогубцы, угловые магниты и сварочный стол с медной или стальной поверхностью.
Безопасное оборудование — огнетушитель (класс ABC), сварочные экраны, защита ушей и вытяжка дыма, если находится в помещении.

Заметка о выборе машин

Для начинающих инверторная машина с усилителем 200-250 AC/DC предлагает универсальность для сварки как стали (DC), так и алюминия (AC). Инверторные блоки легче, более эффективны и предлагают такие функции, как импульсный режим и регулируемый баланс переменного тока. Если вы находитесь в строгом бюджете, используемая трансформаторная машина может работать только для проектов с DC, но она будет тяжелее и не будет иметь тонкого управления. Миллер и Lincoln Electric оба имеют отличные стартерные блоки, которые включают факел и регуляторный пакет.

Подготовьте свое рабочее пространство

Выделенная сварочная зона обеспечивает безопасность и организованность вашей работы. Выберите место, которое соответствует этим критериям:

Вентиляция: На открытом воздухе лучше всего. Если в помещении, установите сварочный вытяжной пар или, как минимум, откройте окна и используйте вентилятор, чтобы оттолкнуть пары от зоны дыхания.
Безопасность огня: Очистите все легковоспламеняющиеся материалы — бумагу, растворители, тряпки, древесину — по крайней мере, в 15 футах от вашей рабочей зоны.
Стабильная рабочая поверхность: Используйте стальной или железный сварочный стол на удобной высоте (30–34 дюйма). Накройте верх медной пластиной или используйте жертвенные стальные листы для защиты стола.
Заземление: Прикрепить рабочий зажим непосредственно к чистому месту на заготовке или столе. Плохое грунтообразование вызывает дугообразную нестабильность и может повредить вашу машину.
Освещение: Хороший окружающий свет помогает увидеть лужу через шлем. Избегайте воздушных люминесцентных огней, которые могут мерцать и мешать современным автотемнящим шлемам.
Материальное хранение: Держите наполнители стержнями сухими и организованными. Вольфрамовые электроды должны храниться в защитном футляре для предотвращения загрязнения.

Настройка щитового газа и регулятора

Щитный газ имеет решающее значение для GTAW. Аргон является стандартом для большинства металлов, поскольку он обеспечивает хорошую устойчивость дуги и очищающее действие. Для более толстого алюминия или меди смесь аргона / гелия (например, 75% аргона, 25% гелия) увеличивает теплозатраты. Никогда не используйте CO2 или смешанные газы, предназначенные для сварки MIG - они загрязняют вольфрам и разрушают сварку.

Подключение регулятора

Убедитесь, что клапан цилиндра закрыт (поворот колеса полностью по часовой стрелке).
Снимите защитную крышку с выпускного отверстия клапана.
Прикрепить регулятор совместимым орехом CGA-580. Затянуть крепко гаечным ключом — кроссовая резьба может вызвать опасную утечку.
Переломите клапан цилиндра на короткое время, чтобы выдуть мусор из розетки, а затем закройте его.
Подключите шланг от регуляторной розетки к установке «Gas In» на вашем сварочном аппарате. При необходимости используйте тефлоновую ленту на нитях труб.
Медленно откройте клапан цилиндра. Установите давление до 15-20 CFH (кубических футов в час) для большинства применений. Проверьте наличие утечек с мыльной водой.

Подробное руководство по типам регуляторов см. Эта статья от Weld Guru .

Подготовить вольфрамовый электрод и факел

Состояние вольфрамового электрода напрямую влияет на устойчивость дуги.

Выберите правильный тип электрода: 2% торирован (красный) хорошо работает для стали постоянного тока и нержавеющей стали; 2% лантанат (золото) отлично подходит как для переменного тока, так и для постоянного тока и считается «зеленым» (нерадиоактивным). Для алюминия на переменном токе 2% серый является хорошей альтернативой.
Разрежьте вольфрам примерно до 7 дюймов для стандартного факела. Используйте специальную вольфрамовую шлифовальную машину или бриллиантовое колесо с тонкой гранью. Никогда не измельчайте вольфрам на колесе, используемом для других металлов — загрязнение будет передаваться на электрод.
Измельчить наконечник продольно (параллельно оси электрода) до резкой точки для сварки постоянного тока. Для переменного тока (алюминия) слегка округлый наконечник, чтобы сформировать небольшой шарик. Длина сужения должна быть примерно в 2-3 раза больше диаметра электрода.
Вставьте вольфрам в коллет факела. Выклеивание должно быть приблизительно от 1/4 до 3/8 за соплом. Закрепите заднюю крышку или корпус коллата надежно.
Прикрепите факел к отрицательному (-) терминалу на вашей машине для сварки постоянного тока. Для сварки переменного тока полярность не переключается; машина автоматически обрабатывает его. Подключите газовый шланг факела к порту «вывода газа» на машине, если он отделен.
Проверьте линию охлаждения факела (если она охлаждена водой) и наполните ее дистиллированной водой или рекомендуемой охлаждающей жидкостью.

Настройка сварочной машины

При наличии факела и газа настройте машину:

Подключите кабель питания к соответствующей розетке 230 В или 115 В в соответствии с требованиями вашей машины. Используйте выделенную схему, чтобы избежать перепадов напряжения.
Прикрепить рабочий зажим к положительному (+) терминалу для сварки постоянного тока (электрод отрицательный / DCEN).
Включите машину. Установите усилитель на основе толщины материала: примерно 1 ампер на 0,001" толщины для стали (например, 90 ампер на 1/16") Алюминий обычно требует 125-150 ампер на 1/8".
Установить время предварительного и послеотливного газов (2-5 секунд допотопного, 3-10 секунд послепоточного). Подтвердить расходомер считывает 15-20 CFH.
Включить баланс переменного тока (при сварке алюминия) до 65-75% EN (отрицательный электрод) для очистки и теплового баланса. Установить частоту переменного тока до 60-120 Гц для сфокусированной дуги.
Если ваша машина имеет педаль ноги или ручное управление, установите максимальный предел ампеража. Начинающие должны начинать с около 70% полной мощности.

Безопасность груши и личная защита

Даже при идеальной настройке нельзя сварить без надлежащей защиты. Ультрафиолетовый (УФ) свет от дуги может вызвать "дугообразные вспышки" ожогов глаз и кожи. Следуйте этим требованиям:

Стоящий шлем: Авто-темнение с оттенком 10-12. Убедитесь, что он имеет ручку чувствительности, чтобы предотвратить мерцание от окружающего света.
Кожаные перчатки TIG: Ищите удобную посадку без избытка ткани возле кончиков пальцев, чтобы обеспечить тонкое движение.
Длинные рукава и натуральные волокна: Хлопок или кожа; избегайте синтетических материалов, которые могут плавиться на вашей коже.
Респираторная защита: Если сварка на нержавеющих, оцинкованных или окрашенных металлах, используйте полумаску респиратора с фильтрами P100 для металлических паров.
Защита слуха: Высокочастотный дуговой шум может со временем повредить слух. Используйте затычки для ушей или наушники.
Рабочие ботинки и штаны: Кожа или джинс, покрывающие лодыжки. Никаких манжеток, способных поймать искры.

Основные методы GTAW для начинающих

Практика на чистом металлоломе — легкая сталь. Закрепите заготовку прочно; любое движение потревожит лужу.

Поразить дугу

Для машины с царапинами (основной тип трансформатора) слегка перетащите вольфрамовый наконечник через заготовку, как удар в спичку. Поднимите факел немного, чтобы установить дугу. Для высокочастотных пусковых инверторов нажмите педаль стопы и дуга воспламенится без контакта. Держите факел устойчивым - не отскакивайте от него.

Угол факела и путешествия

Удерживайте факел под углом 10-15° вперед (наклоняясь вперед в направлении движения). Наполнитель должен удерживаться под углом 15-20° с противоположной стороны. Поддерживайте постоянную длину дуги от примерно 1/16′′ до 1/8′′. Если дуга слишком длинная, тепло распространяется и лужа становится неуправляемой.

Добавить Filler Metal

Уберите стержень наполнителя в передний край лужи, никогда непосредственно в дугу. Когда вы добавляете стержень, быстро удалите его, чтобы избежать плавления стержня обратно к факелу. Лучше всего работает ритмичное постукивание движение - упругое, сдвиньте назад, снова окунитесь. Наблюдайте за размером лужи; он должен быть примерно в 1,5 раза больше диаметра стержня.

Контроль Puddle

Когда лужа течет равномерно и имеет яркое зеркальное отражение (для стали) или серебряный вид (для алюминия), у вас есть хорошее тепло и газовое покрытие. Двигайтесь с постоянной скоростью - слишком быстро, и вы получаете неполный синтез; слишком медленно, и лужа становится слишком большой или прогорает.

Обычные ошибки и как их избежать

Загрязнение вольфрамом: Вызвано опусканием электрода в лужу. Если это происходит, остановитесь и перемолоть вольфрам. Сварка с загрязненным электродом производит неустойчивую дугу и пористость.
Дуга блуждает: Обычно вызвана грязным или деформированным вольфрамом, недостаточным потоком газа или влиянием магнитного поля на толстые участки. Перемалывают кончик и обеспечивают поток газа не менее 15 CFH.
Отсутствие термоядерного синтеза: Скорость перемещения слишком высокая или ампература слишком низкая. Для филеварных сварных швов убедитесь, что факел направлен в сустав одинаково на обе части.
Пористость: Отверстия в сварном шарике указывают на загрязнение газом — проверьте наличие утечек в регуляторе, шланге или факеле; также проверьте, что газовый щит не сдувается сквозняками.
Серые или «сахарные» сварные швы на алюминии: Слишком много тепла или недостаточное покрытие газом. Увеличьте время после потока и уменьшите скорость перемещения. Возможно, вам придется скорректировать баланс переменного тока в сторону большего действия очистки (70% EN).

Обслуживание и устранение неполадок

После каждого сеанса прочищайте сопло горелки и убирайте брызги. Заменяйте корпус кольты и кольты, когда они показывают износ. Проверяйте вольфрам на наличие трещин или загрязнений и перемолоть по мере необходимости. Периодически проверяйте газовый шланг на наличие утечек с помощью мыльной воды. Если вы заметили колеблющийся расходомер, регулятору может потребоваться обслуживание. Держите под рукой запасные части: кольты, кольцевые корпуса, чашки пирекса и шлифовальную машину или алмазные диски.

Если дуга не запустится

Проверьте, что машина включена и переключатель питания активен.
Для ручного управления убедитесь, что триггерный переключатель установлен в режиме «2T» или «4T».
Подтвердите, что поток газа включен, и цилиндр не пуст.
Проверь вольфрам на наличие грязи или окисления.
Испытайте соединение рабочего зажима — плохое заземление является общей причиной.

Заключительные шаги: начните свой первый проект

После того, как вы потратили время на металлолом, спланируйте простой проект: небольшой стальной куб из 3-мм листа или ремонт патча на палубе газонокосилки. Выложите куски с зазорами не более толщины металла. Сварите углы в нескольких местах перед сваркой непрерывных бусин. Используйте последовательность сварки, которая минимизирует искажения - проскальзывайте, а не сварка одного длинного шва непрерывно.

Перед каждым сварным швом дважды проверяйте свой газовый поток, чистоту факела и оттенок шлема. Отрегулируйте усилие на основе тестовой бусины. Если вы видите брызги или плоскую бусину сварного шва, увеличивайте тепло. Если вольфрам краснеет и ухудшается, уменьшайте тепло или увеличивайте поток газа. Помните, что GTAW вознаграждает терпение: оставайтесь расслабленными, дышите равномерно и сохраняйте постоянный угол факела. Запишите свои настройки материала и толщины, чтобы построить справочный журнал.

Заключение

Создание сварочной станции GTAW с нуля является полезным вложением в развитие навыков. Методически выбирая оборудование, подготавливая свою среду и практикуя фундаментальные методы, вы быстро перейдете от предварительных начинаний к уверенным, чистым сварным швам. Продолжайте учиться из авторитетных источников, таких как Американское общество сварки или Библиотека ресурсов Миллера . С правильной настройкой и приверженностью практике вы будете производить профессиональные сварные швы TIG в кратчайшие сроки.