MIG/MAG, TIG и MMA: чем отличаются способы дуговой сварки и что где применять

Три способа и их обозначения

Все три способа — дуговая сварка плавлением: дуга плавит кромки и присадочный металл, металл шва защищают от воздуха. Различаются они тем, что служит электродом, откуда берётся присадка и чем защищена ванна.

Номера процессов задаёт ГОСТ Р ИСО 4063-2025 (идентичен ISO 4063:2023, действует с 1 апреля 2025 года и заменил ГОСТ Р ИСО 4063-2010). Номера для этих способов в новой редакции не изменились.

В быту и в цехах MIG/MAG называют «полуавтоматом», TIG — «аргоном», MMA — «ручной дуговой» или «электродом». В заявках и технологической документации надёжнее указывать номер процесса: он однозначен.

MIG/MAG: сварка проволокой в защитном газе

Проволока с катушки подаётся роликами через горелку, на токоподводящем наконечнике на неё передаётся ток, и она сама служит электродом. Защитный газ выходит из сопла вокруг проволоки. Сварщик ведёт горелку, подачу проволоки и газа обеспечивает аппарат — поэтому способ называют механизированным.

Газ определяет название. Инертный газ (аргон, гелий) не вступает в реакцию с ванной — это MIG. Активный газ (CO₂, добавки кислорода) участвует в процессе, стабилизирует дугу и перенос металла — это MAG. По данным Lincoln Electric, чистый CO₂ даёт глубокое и широкое проплавление, но больше брызг и окислов на поверхности шва; смеси аргона с CO₂ дают более спокойную дугу.

Режим переноса металла зависит от тока, напряжения и газа:

• Короткое замыкание — капля переходит в ванну при касании проволокой ванны. Малое тепловложение, сварка во всех положениях, корневые проходы. Lincoln Electric указывает для этого режима проволоку 0,6–1,1 мм, газ — 100% CO₂ или 75–80% аргона с 25–20% CO₂, толщины металла — примерно 0,6–5 мм.
• Струйный перенос — поток мелких капель при большом токе. Для него нужен аргон с 1–5% кислорода или с CO₂ не более 18%. Брызг практически нет, но режим ограничен нижним и горизонтальным положениями из-за жидкой ванны.
• Импульсный — источник чередует импульсы и базовый ток: струйный перенос при меньшем среднем токе, в том числе на тонком металле и в разных положениях.

Материалы. По Lincoln Electric: углеродистые и низколегированные стали — CO₂ или смеси аргона с CO₂; нержавеющие — аргон с 1–2% кислорода или трёхкомпонентные смеси с гелием; алюминий, медь, никель, титан — чистый аргон, для толстого алюминия — смеси аргона с гелием.

TIG: аргонодуговая сварка неплавящимся электродом

Дуга горит между вольфрамовым электродом и изделием. Вольфрам не плавится и в шов не переходит. Присадочный пруток сварщик подаёт в ванну второй рукой, а тонкий металл можно варить и без присадки, оплавлением кромок (процесс 142). Защитный газ — инертный, чаще всего аргон; гелий и аргоно-гелиевые смеси дают более широкое проплавление и позволяют поднять скорость.

Ток. Стали, нержавейку, медь и титан варят на постоянном токе. Алюминий и магний — на переменном. Причина — оксидная плёнка: по данным Fronius, у алюминия она плавится примерно при 2015 °C, а сам металл — около 650 °C. Полупериод, когда вольфрам положительный, разрушает плёнку (катодная очистка), полупериод с отрицательным электродом прогревает изделие и даёт проплавление.

Качество и ограничения. Fronius называет TIG первым выбором там, где важна чистота шва: у TIG-швов лучшие механические свойства. Обратная сторона — нужна тщательная зачистка кромок, а скорость сварки ниже, чем у MIG/MAG и MMA. По оценке Fronius, при толщине детали больше 4 мм TIG считается неэкономичным.

Где применяют TIG: тонкостенные изделия из нержавейки и алюминия, трубопроводы (в том числе корневой проход под последующее заполнение другим способом), видимые швы, ответственные соединения, титан.

MMA: ручная дуговая сварка покрытыми электродами

Штучный электрод — металлический стержень с покрытием. Дуга горит между стержнем и изделием, стержень плавится и становится металлом шва. Покрытие при горении дуги образует защитный газ и шлак. Шлак закрывает остывающий шов, после сварки его отбивают.

Оборудование минимальное: источник тока и электрододержатель, баллон с газом не нужен. Поэтому MMA — основной способ для монтажа, ремонта, работы на открытом воздухе и в труднодоступных местах. Fronius отмечает, что при сварке на улице MMA предпочтительнее способов с внешним газом.

Ограничения: электрод приходится менять, после каждого прохода — удалять шлак, а тонкий металл варить трудно. По данным Fronius, детали тоньше 1 мм покрытым электродом не сваривают. Типы соединений и размеры кромок для ручной дуговой сварки задаёт ГОСТ 5264-80, для сварки в защитном газе — ГОСТ 14771-76.

Сравнение способов

Что где применять

• Серийная сварка стальных конструкций и корпусов в цехе — MAG. Максимальная производительность, простая роботизация. Fronius отмечает и меньшую зону термического влияния за счёт высокой скорости.
• Алюминий средней и большой толщины — MIG на аргоне или аргоно-гелиевой смеси; тонкий алюминий и видимые швы — TIG на переменном токе.
• Нержавеющие тонкостенные изделия, пищевое и химическое оборудование, трубы малого диаметра — TIG; на больших объёмах и толщинах — MIG/MAG с соответствующим газом.
• Монтаж, ремонт, металлоконструкции на площадке — MMA; при большом объёме на открытом воздухе — самозащитная порошковая проволока.
• Ответственные трубопроводы — часто комбинация: корень TIG, заполнение и облицовка MMA или MAG.

Массу металла для сварной конструкции и расход проката удобно прикинуть по статье «Как рассчитать массу металлопроката».