Защитные газы для ТИГ: аргон, гелий и смеси

Почему для ТИГ нужен аргон высокой чистоты

В МИГ/МАГ сварке CO₂ — дешёвый активный газ. В ТИГ так нельзя: любой активный газ (кислород, CO₂, азот) реагирует с вольфрамовым электродом и материалами с высоким сродством к кислороду (нержавейка, алюминий, титан).

Минимальная чистота аргона для ТИГ:

Стали, нержавейка: аргон ≥99,995% (сорт «высший» по ГОСТ 10157, группа 1 по ISO 14175)
Алюминий: аргон ≥99,99% (сорт «высший»)
Титан, цирконий: аргон ≥99,999% (особочистый) + защита с обеих сторон

Важно

«Технический» аргон (99,9%) — не для ТИГ. Десятые доли процента примесей вызывают пористость в нержавейке и чернение алюминия. Проверяй сертификат при получении баллона.

Расход газа

Расход зависит от диаметра сопла горелки и тока:

Диаметр сопла, мм	Расход аргона, л/мин
8 (№5)	5–8
11 (№7)	7–10
13 (№8)	8–12
16 (№10)	10–14

Слишком мало — окисление ванны. Слишком много — турбулентный поток затягивает воздух под сопло, тот же результат. После нажатия кнопки горелки дай газу продуть зону 2–3 секунды (pre-flow) перед поджигом, и держи подачу 5–10 секунд после обрыва дуги (post-flow) — электрод и ванна остывают в защите.

Разобранный пример

На объект привезли баллон аргона с надписью «сварочный». Проверяешь перед сваркой нержавейки.

Читаешь сертификат качества: ищешь строку «объёмная доля аргона». Написано 99,90% —
это первый сорт, для МИГ/МАГ. Для ТИГ нержавейки нужно ≥99,993% (высший сорт).
Возвращаешь поставщику — не принимаешь.
Правильный баллон: устанавливаешь сопло №7 (11 мм), ставишь расход 9 л/мин на ротаметре.
Нажимаешь кнопку горелки, ждёшь pre-flow 2–3 сек — газ вытесняет воздух из шлангов.
Только потом поджигаешь дугу.
После последнего прохода держишь post-flow 8–10 сек — электрод и ванна остывают
в защите аргона, не успевая окислиться.
Пропущенный сертификат на первой партии стоил бы переварки всего стыка.

Гелий и смеси Ar+He

Гелий вдвое легче аргона, поэтому диффундирует быстрее — нужен больший расход (в 1,5–2 раза). Зато дуга на гелии горячее (+30–40% тепловложение при том же токе):

Газ	Теплопроводность	Применение
Ar 100%	Низкая	Стандарт: нержавейка, алюминий тонкий
Ar 75% + He 25%	Средняя	Алюминий толщиной >8 мм, медь
He 100%	Высокая	Медь, толстый алюминий — редко в РФ из-за цены

Защита обратной стороны шва (поддув)

При сварке нержавейки и титана корень шва с обратной стороны окисляется на воздухе — «цвета побежалости» (синий, золотой) означают хромовое обеднение поверхности и потерю коррозионной стойкости. По многим стандартам (ASME, EN 13480) такой шов не принимается.

Поддув аргона подаётся во внутреннее пространство трубы или под подкладку. Расход: 5–8 л/мин. Перед поджигом продуй объём до вытеснения воздуха (минимум 5 объёмов). Контроль: поднеси горящую спичку к выходному отверстию — должна гаснуть (признак вытеснения O₂).

Как читать сертификат на аргон

ГОСТ 10157-2016 задаёт марки аргона и их чистоту. Тебе этот ГОСТ нужен в двух ситуациях: (а) когда проверяешь сертификат качества на новый баллон — смотришь строку «марка» (нужна «высший») и строку «объёмная доля аргона» (≥99,993%); (б) когда пишешь требование к поставщику в заявке — «аргон высший сорт по ГОСТ 10157-2016» снимает споры при приёмке.

Если сертификата нет совсем — не принимай баллон. Без него нет доказательства чистоты при разборе причин дефекта.

Проверь себя

Почему «технический» аргон чистотой 99,9% не подходит для ТИГ?
Что произойдёт с газовой защитой при расходе аргона 20 л/мин через сопло №7?
Для чего нужен pre-flow и post-flow — что именно защищается в каждом случае?
Как проверить, что поддув вытеснил воздух из трубы перед началом сварки?

Предложить правку

Документы и ресурсы

Обязательные

Норматив ГОСТ 10157-2016 — Аргон газообразный и жидкий. Технические условия нужны марки аргона по чистоте — по ним проверяешь сертификат баллона и пишешь заявку поставщику

Практическое задание

Тебе предстоит сварить трубу из нержавейки Ø50 мм, длина шва 200 мм. Запиши в рабочий журнал четыре ответа: (1) минимально допустимая чистота аргона и как проверить по сертификату баллона; (2) выбранный диаметр сопла горелки и расход газа при токе 90 А; (3) время pre-flow до поджига и post-flow после обрыва дуги; (4) пошаговая процедура проверки, что поддув аргона вытеснил воздух из полости трубы. Объясни одним предложением, почему технический аргон 99,9% категорически не подходит.