OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 4 2025 97 TECHNOLOGY GTA (Gas Tungsten Arc), получила широкое распространение благодаря своей точности и превосходному качеству сварного шва. В ней используется электрическая дуга и инертный газ (например, аргон), защищающий сварочную ванну от загрязнений. Этот метод очень эффективен для тонких или хрупких материалов, он обеспечивает малую деформацию, превосходный контроль и полированную поверхность, что делает его подходящим для применений в деталях машин и механизмов, требующих как прочности, так и точности. Несмотря на свои преимущества, сварка TIG имеет ограничения, особенно по глубине проплавления. Обычно при сварке TIG нержавеющих сталей в среде аргона полное проплавление ограничивается швами толщиной не более 3 мм и относительно низкой скоростью сварки. Хотя скорость сварки может быть существенно увеличена (до 160 %) при использовании гелия или водорода в качестве защитного газа, но глубина проплавления шва увеличивается лишь незначительно (на 1…2 мм) [1–3]. Возможность улучшения проплавления выбором защитной смеси дополнительно ограничивается необходимостью использования инертных или слабо восстанавливающих газов, что ограничивает выбор в основном смесями аргона и гелия. Как уже было сказано выше, один проход стыковых соединений с прямоугольными кромками обеспечивает проплавление около 3 мм, это приводит к необходимости повторных проходов для более толстых материалов, что увеличивает время и стоимость сварки. Дополнительные проходы выделяют еще больше тепла, расширяя зону термического влияния (ЗТВ) и потенциально изменяя как металлургические, так и микроструктурные характеристики сварного шва. Более толстые компоненты требуют более широких корневых зазоров и большего количества присадочного материала, что увеличивает расход материала и время сварки [1–3]. Подготовка кромок для сварки TIG, особенно для материалов большой толщины, является трудоёмкой и занимает много времени. Стандарт ISO 9692-1:2013 предписывает скос или разделку кромок для уменьшения толщины шва в корне, обеспечивая тем самым достаточное проплавление. Однако эта процедура увеличивает трудоемкость, продолжительность сварки и общие расходы [1–5]. Для устранения этих ограничений была разработана технология активирующей сварки TIG (A-TIG), предполагающая нанесение тонкого слоя активирующего флюса (обычно оксидов или галогенидов в сочетании с растворителями, такими как ацетон или этанол) на основной материал перед сваркой [1, 2]. Метод сварки A-TIG (A-GTAW) с активирующим флюсом впервые был применен в Институте электросварки им. Е. О. Патона, Украина, в конце 1950-х – начале 1960-х годов [1–3]. Первоначально метод A-TIG использовался при сварке титана, затем – при сварке мартенситных высокопрочных сталей (Re ≈ 1500 МПа) и, наконец, при сварке нержавеющих сталей [3–10]. Свободно горящая аргоновая дуга сжимается в плазменную дугу посредством механического, термического и магнитного сжатия. Плотность энергии плазменной дуги на 1–2 порядка выше, чем у обычной свободно горящей дуги, что делает плазменную дуговую сварку (PAW) одним из трёх методов сварки с высокой плотностью энергии. Механизм сжатия дуги открывает новый метод повышения плотности энергии дуги TIG. На этой основе разработано множество методов повышения плотности энергии дуги TIG. К ним относятся активирующая дуговая сварка TIG (A-TIG), двухэлектродная сварка TIG (T-TIG), сварка TIG в замочную скважину (K-TIG), высокочастотная импульсная сварка TIG (H-TIG), гибридная дуговая сварка TIG с ультразвуком (U-TIG), сварка TIG с контролем магнитного поля (M-TIG) и сварка полой вольфрамовой дугой с центральным отрицательным давлением. В последние годы исследователи [3–19] уделяли большое внимание технологии сварки A-TIG различных металлов и сплавов. Было опубликовано много исследовательских статей отечественных и зарубежных авторов о сварке стали методом TIG с различными активирующими флюсами и их комбинациями [8–25]. Многие авторы [8–16] исследовали влияние пяти различных оксидных флюсов – MnO2, TiO2, MoO3, SiO2 и Al2O3 – на изменение размеров сварного шва, микроструктурное поведение и изменение твердости при сварке TIG нержавеющей стали толщиной 6…8 мм. Все флюсы, за исключением Al2O3, приводят к увеличению
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1