Для самого существования процесса сваривания металлов неплавящимися электродами необходимо присутствие защитной газовой среды. Защитные газы могут быть как инертными (аргон, гелий), так и более распространенными  дешевыми (азот) Среди серийно выпускающихся промышленностью электродов такого типа превалируют два: Угольные стержни, в просторечии именуемые графитовыми. По сути, уголь, графит и углерод – это один и тот же химический элемент с максимальной температурой плавления из всех имеющихся электродных материалов. Использование угольных электродов носит ограниченный характер ввиду технологической сложности метода. Обычно совместимый с ними сварочный аппарат работает по конструкциям и изделиям в качестве бюджетного решения. Вольфрамовые стержни – вторые по тугоплавкости из электродных комплектующих. Кроме высокой Тпл – у чистого вольфрама она равна 3380 °С, у промышленных сплавов несколько ниже, но не менее 3000 °С – он обладает рядом других качеств, незаменимых для электродного материала. Вольфрам имеет высокую удельную плотность в сочетании с незначительной теплопроводностью и самой низкой среди металлов скоростью испарения. Недостатком W является высокая химическая активность и бурное взаимодействие с кислородом при рабочих температурах. Для предотвращения окисления при сварке вольфрамовыми электродами и применяется защитная газовая среда, при этом цены на оборудование Кемпи или EWM с использованием аргоновой защиты несколько выше, чем на сварочные аппараты без такого функционала. Как электродный материал вольфрам весьма универсален, диапазон серийно выпускаемых электродов лежит в широком диапазоне от 0.5 до 10 миллиметров. Уже по их маркировке можно судить о наличии определенных легирующих и стабилизирующих присадок к основному электродному металлу: ЭВЧ – с сердечником из чистого W ЭВТ – с добавками из диоксида тория (ThO2) Как и ЭВЧ, используются сравнительно редко ввиду недостаточной мощности и существенной эрозии при рабочих температурах ЭВИ – с добавлением оксидов редкоземельного иттрия (Y2О3) ЭВЛ – с оксидами ланатана (La2О3) Электроды типов ЭВЛ и ЭВИ получили наибольшее распространение, сварочный аппарат для работы в защитной газовой среде практически наверняка совместим с этими марками. ЭВЛ и ЭВИ стержни переносят высокую токовую нагрузку в течение длительного времени. Их эрозионная стойкость достаточна для сварки различных изделий, в том числе в сложных промышленных или полевых условиях. Кроме очевидных цифр в наименовании, обозначающих длину и диаметр – например, для ЭВЛ-2-150 они означают 2 миллиметра в диаметре и 150 мм длины – важно знать условно-цветовые обозначения торцов и допустимую токовую нагрузку: ЭВЛ маркируются черным цветом, содержат от 1.1 до 1.4 % La2О3 и допускают рабочий ток от 90 (диаметр 2 мм) до 870 Ампер (D = 6 мм) ЭВИ-2 имеют фиолетовую окраску торцов, содержат от 2 до 3 % Y2О3 , их допустимый рабочий ток 180, 320 и 610 Ампер при диаметре 2, 3 и 4 миллиметра соответственно ЭВИ-1 маркируются синим цветом, концентрация Y2О3 лежит в пределах 1.5 – 2.3 %. Способны к высочайшим токовым нагрузкам – 900 (D = 5 мм) и 1200 Ампер (D = 6 мм) ЭВЧ не содержат присадок и цветовых обозначений торцов. Токовая мощность у них значительно ниже – от 20 А у двухмиллиметровых электродов до 760 А у шестимиллиметровых. Типы параметров режима при сварке неплавящимися вольфрамовыми электродами можно разделить на три большие группы: Сварка постоянным током, сварочный аппарат подключается на прямой полярности. Отличается максимальной силой проплавления при сравнимой с другими методами мощности оборудования. Конкретно для аргонодугового сваривания при работе постоянным током прямой полярности доля тепловой мощности, вводимой в зону шва, может достигать 85%. На токах до 600 Ампер эта доля не падает ниже 40%, что ярко иллюстрирует высокое КПД данного способа. Лучевые потери горящей дуги составляют от 7 до 30%, тепловыделение в самом вольфрамовом электроде незначительно – порядка 5 – 7% от общих затрат энергии. Сварка постоянным током, сварочный аппарат подключается на обратной полярности. Тепловые электродные потери достигают половины от затрачиваемой мощности, глубина швов получается меньше, а их ширина – больше. Преимуществом обратной полярности является четкая фокусировка катодного пятна. Данный метод позволяет эффективно разрушать окисные пленки и обеспечивать высокие параметры чистоты свариваемых поверхностей и расплава сварочной ванны. На практике способ используется для надежного соединения стыков из алюминиевых, магниевых и некоторых других сплавов рабочими токами до 150 Ампер. Угловые соединения из таких материалов на обратной полярности свариваются гораздо сложнее – сказывается низкая концентрация нагрева и пространственные колебания столба дуги. Что касается бюджетной доступности, то цены на оборудование Кемпи здесь несколько ниже, чем у других премиальных брендов, при вполне аналогичных качественных и количественных показателей сварки. Сварка переменным током – самый распространенный способ создания надежных швов из сплавов Al, Mg и некоторых других металлов. Паразитная окисная пленка разрушается в полупериод, когда катодом является основной металл. Надо заметить, что при рабочей температуре вольфрам эмитирует электроны с большей интенсивностью, чем алюминий. Для компенсации возникающего дисбаланса используются сварочные аппараты с управляющими схемами по принципу обратной связи. В общем виде комплектация оборудования для сварки вольфрамовыми электродами на постоянном токе включает в себя: источник тока, чья внешняя статическая характеристика должна иметь крутопадающий характер; сварочная горелка (одна или несколько); блоки управления газовой защитой, сварочным циклом и первоначальным возбуждением дуги. Аппараты переменного тока дополнительно оснащаются компенсационными устройствами для постоянной токовой составляющей и стабилизации дуги. Полуавтоматы и автоматическое оборудование комплектуются механизмами перемещения – самих горелок и/или всего аппарата. Сварка неплавящимися электродами возможна как с присадочными материалами, так и без них. Для надлежащего качества важна точная подгонка и качественная сборка деталей, особенно тонколистовых. При полу- и автоматическом сваривании допустимы технологические зазоры. Их величина зависит от формы раздела кромок, наличия/отсутствия присадочного материала, типа соединения и толщины изделий. Из практики аргонодугового сваривания вольфрамовыми электродами можно привести следующие характерные примеры: Стыковые соединения алюминия толщиной до 6 мм и стали до 4 мм свариваются  с ровными кромками. При конструктивной или технологической необходимости скоса кромок корневой шов проплавляется основным материалом. Заполнение разделки осуществляют присадочным материалом при последующих проходах. Для вертикальных швов определяющей является толщина металла. Специалисты рекомендуют вести шов сверху вниз для толщин в пределах 5 миллиметров и снизу вверх – для стыков большего номинала. При возможности двустороннего сваривания обрабатываемая толщина может достигать значительных величин – например, для алюминия 16 миллиметров. Стыковые швы потолочного расположения и горизонтальные стыки на вертикальных стенах следует сваривать в несколько проходов с обязательной разделкой кромок. Вытекание металла из ЗТВ затрудняет создание таких стыков даже при соответствующей квалификации персонала и технологической оснащенности. Вообще цены на оборудование Кемпи или BlueWeld с функционалом потолочной сварки несколько выше «горизонтальных» сварочных аппаратов. Корневой шов как основа качественного стыка может формироваться с использованием флюсовых подушек и/или съемных подкладок из стали, меди и других материалов. Разработаны сварочные технологии с полыми канавками на таких прокладках – в них подается инертный газ. При сваривании закрытых емкостей или труб возможна подача аргона внутрь сосудов с последующей откачкой после завершения работы. Стыковые соединения толщиной менее 10 мм предусматривают ручной ввод присадочного прутка/проволоки с небольшим смещением от центра столба, возвратно-поступательными движениями. Автоматическая и полуавтоматическая сварка рекомендована с перпендикулярным расположением вольфрамового стержня к основному металлу. Подачу присадки осуществляют в переднюю часть сварочной ванны – то есть проволока/пруток находится по ходу движения горелки Из других количественных показателей сварочной работы неплавящимися электродами следует отметить: Вылет электродного торца из сопла должен составлять 3-5 миллиметров, для стыковых и угловых швов с глубокой разделкой – не более 7 мм Длину дуги следует удерживать в пределах 3 мм При обрыве столба подача инертного газа продолжается еще 5-10 секунд (для защиты расплава в кратере) Подача аргона начинается заблаговременно до зажигания – шланги оборудования следует продуть от содержащегося в них воздуха. Обычно достаточна продувка в течение 10-15 секунд. Если поджиг дуги происходит непосредственно на свариваемом изделии, рабочий ток в этот момент следует многократно уменьшить. Модели современных инверторов осуществляют такую функцию в автоматическом режиме. ООО "Силверсия" , Омск