OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 2 2026 51 TECHNOLOGY ности энергии дуги. Первый – это контроль и уменьшение пространства дуги, т. е. сжатие и ограничение дуги. Второй – увеличение количества и энергии частиц в дуге. Основные методы достижения вышеупомянутых целей: добавление энергии в дугу, изменение ионизации дуги и увеличение теплоотдачи дуги. Например, многоэлектродная TIG-сварка с применением вольфрамовых электродов (MT-TIG) включает в себя двухэлектродную TIG-сварку (T-TIG), конденсационную TIGсварку (C-TIG) и MT-TIG [34, 35]. Типичными характеристиками этих методов являются использование двух, трех или более вольфрамовых электродов, изолированных друг от друга в выровненном массиве, вместо традиционного вольфрама. К группам вольфрамовых электродов подключается несколько источников питания, и между несколькими электродами формируется соединительная дуга. Необходимые характеристики дуги достигаются путем логического управления несколькими источниками питания для удовлетворения требований высокой эффективности наплавки и высокоскоростной сварки. Метод сварки TIG с образованием сквозного отверстия (K-TIG) [35] был предложен Австралийской организацией научных и промышленных исследований (CSIRO) в 1997 году. Принцип K-TIG заключается в использовании специального источника энергии для дуговой сварки с уникальной конструкцией сварочной горелки, а именно с вольфрамовым электродом большого диаметра (обычно более 6 мм), большого критического тока (более 600…650 А) и высокого напряжения (16…20 В). В результате дуга сжимается, плотность энергии значительно повышается, жесткость и глубина проплавления дуги возрастают, а глубина проплавления увеличивается [35]. C-TIG – это новый метод дуговой сварки [35], где дуга защищена двумя слоями защитного газа – внутренним и внешним. Три параллельных вольфрамовых электрода питаются от трех независимых источников питания. Для направления дуги используются правильно спроектированные отклоняющие вольфрамовые электроды, так что три параллельные дуги сходятся в одну. Ток протекает через три вольфрамовых электрода, и ток связанной дуги, образованной тремя параллельными дугами, эквивалентен сумме токов трех вольфрамовых электродов. Следовательно, общий сварочный ток через связанную дугу может быть чрезвычайно большим. Одновременно высокая температура, создаваемая сильным током, усиливает термическую ионизацию газа в центре дуги и термоэлектронную эмиссию в электроде; кроме того, энергия дуги значительно возрастает. В сочетании с термическим сжатием и сдерживающим эффектом внешнего защитного газа плотность энергии дуги дополнительно увеличивается. Другим направлением повышения эффективности метода сварки TIG является дополнительное физико-химическое воздействие на сварочную ванну с применением активирующих флюсов [6–15]. Первые работы в этом направлении были выполнены в СССР [6–15], в качестве свариваемого материала использовали титан, и удалось существенно увеличить глубину проплавления. Недостатком является то, что TIG-сварка соединяет тонкие листы титана за один проход. Для соединения толстых пластин требуется механическая обработка канавок и подача присадочного материала. Скорость осаждения материала низкая, а зерна в зоне плавления имеют тенденцию к увеличению размера, что приводит к ухудшению свойств соединения. В дальнейшем положительный опыт распространили на конструкционные и нержавеющие стали. В этом процессе на свариваемую поверхность наносится тонкий слой флюса, после чего выполняется TIG-сварка. Обычно используются оксиды, хлориды и фториды флюсов. Флюсы наносятся на поверхность после смешивания с подходящим растворителем, таким как ацетон или этанол, в соответствующей пропорции с помощью кисти или распыления. Первичным эффектом применения флюса во время сварки TIG является заметное увеличение напряжения дуги [6, 7]. Традиционно во время сварки TIG напряжение на сварочной дуге возрастает с ростом длины дуги. Например, при длине дуги 2,5 мм напряжение составляет 9,8…10 В, а при длине дуги 10 мм – уже 14,5…14,8 В. Однако увеличение длины дуги во время сварки TIG ухудшает защиту сварочной ванны и увеличивает расход защитного газа. Сварка A-TIG, по результатам большого количества опубликованных работ [6–25], успешно обеспечивает большую глубину проплавления
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1