TIG-svejsning (GTAW) Proces og hvordan den fungerer

TIG-svejsning (GTAW eller gas wolfram) er en lysbuesvejsningsproces, der fungerer ved høje temperaturer (over 6.000 grader Fahrenheit) for at smelte og opvarme metaller.

Selv om den er dyrere end pæresvejsning, er den renere og mere alsidig (virker på stål, aluminium, messing og mange andre metaller).

Den giver også svejsninger af høj kvalitet.

På den negative side er udstyret dyrere, og processen er langsommere end andre svejseprocesser.

I modsætning til GMAW- eller MIG-svejsning anvendes en ikke-forbrugelig (bliver ikke smeltet) wolframelektrode.

Elektroden skaber en elektrisk lysbue, der producerer den nødvendige varme.

TIG-brænderen afkøles med luft eller vand, og processen anvender et fyldmetal i stangform.

GTAW kræver også en beskyttelsesgas som argon eller helium for at beskytte svejsningen mod atmosfæren.

Gaswolframbuesvejsningsprocessen er generelt ikke kommercielt konkurrencedygtig med andre processer til svejsning af tungere metaller, hvis de let kan svejses ved hjælp af skærmet metalbue, undervandsbue eller gasmetalbuesvejsningsprocesser med tilstrækkelig kvalitet.

Overblik

Gas wolframbuesvejsning (GTAW) er en proces, hvor sammenføjning af metaller fremstilles ved at opvarme en lysbue mellem en wolframelektrode (ikke-forbrugelig) og emnet med en TIG-svejseapparat.

Der anvendes en beskyttelsesgas, normalt argon.

Normalt udføres med en stang af ren wolfram eller wolframlegering, men der anvendes undertiden flere elektroder.

Den opvarmede svejsezone, det smeltede metal og wolframelektroden er afskærmet fra atmosfæren af et dække af inert gas, der føres gennem elektrodeholderen.

Der kan være tilsat fyldmetal eller ej. Der laves en svejsning ved at anvende lysbuen, således at det berørende emne og fyldmetallet smeltes og forbindes, når svejsemetallet størkner.

Denne proces ligner andre lysbuesvejsningsprocesser, idet varmen genereres af en lysbue mellem en ikke-forbrugsbar elektrode og emnet, men udstyret og elektrodetypen adskiller den fra andre lysbuesvejsningsprocesser.

Fordele og ulemper

Fordele

• Fungerer på næsten alle typer metaller med højere smeltepunkter. Gas wolfram lysbuesvejsning er den mest populære metode til svejsning af aluminium rustfrit stål og nikkelbaseret legeringer. Den anvendes generelt ikke til de meget lavt smeltende metaller som lodde eller bly-, tin- eller zinklegeringer. Den er især nyttig til sammenføjning af aluminium og magnesium, som danner ildfaste oxider, og også til de reaktive metaller som titan og zirconium, som opløser ilt og nitrogen og bliver forsprødt, hvis de udsættes for luft under smeltning.
• Punktnøjagtighed og -kontrol. Processen giver en mere præcis kontrol af svejsningen end nogen anden lysbuesvejsningsproces, fordi lysbuens varme og tilsatsmetal styres uafhængigt af hinanden.
• Godt udseende svejseperler
• Til metaller af varierende tykkelse, herunder meget tynde metaller (strømstyrkeinterval fra 5 til 800, hvilket er den mængde elektricitet, der skabes af svejsemaskinen). Gas wolframbuesvejsningsprocessen er meget god til sammenføjning af tynde uædle metaller på grund af den fremragende kontrol af varmetilførslen.
• Skaber stærke samlinger. Den giver svejsninger af højeste kvalitet i næsten alle metaller og legeringer, der anvendes i industrien.
• En ren proces med en minimal mængde røg, gnister, stænk og røg
• Høj grad af synlighed under arbejdet på grund af lavt røgniveau. Synligheden er fremragende, fordi der ikke produceres røg eller dampe under svejsning, og der er ingen slagger eller stænk, der skal rengøres mellem arbejdsgangene eller på en færdig svejsning.
• Minimalt behov for efterbehandling. Ved meget kritiske serviceanvendelser eller ved meget dyre metaller eller dele skal materialerne rengøres omhyggeligt for overfladesmuds, fedt og oxider før svejsning.
• Funktioner i enhver svejsestilling
• TIG-svejsning har også reduceret forvrængning i svejsesamlingen på grund af den koncentrerede varmekilde.
• Som ved oxyacetylensvejsning kan varmekilden og tilsætningen af tilsat metal styres separat.
• Da elektroden ikke kan forbruges, kan processen anvendes til svejsning ved fusion alene uden tilsætning af tilsat metal.

Ulemper

• Højere UV-stråler sammenlignet med andre svejseprocesser
• Lækkerere proces end processer til lysbuesvejsning med forbrugselektrode.
• Kræver øvelse
• Dyrere proces i det hele taget. Dyrt svejseudstyr (i forhold til andre processer), fordi lysbuens bevægelseshastighed og svejsemetaludfældning er lavere end ved nogle andre metoder. Inerte gasser til afskærmning og omkostninger til wolframelektroder øger de samlede omkostninger ved svejsning sammenlignet med andre processer. Argon og helium, der anvendes til afskærmning af lysbuen, er relativt dyre. Udstyrsomkostningerne er større end ved andre processer, f.eks. lysbuesvejsning med afskærmet metal, som kræver mindre præcise kontroller.
• Nej let transportabel, bedst til et svejseværksted
• Transfer af smeltet wolfram fra elektroden til svejsningen forårsager forurening. Den resulterende wolframinddragelse er hård og skør.
• Udsættelse af den varme fyldstang for luft ved hjælp af ukorrekte svejseteknikker forårsager forurening af svejsemetallet.

Tips

Som nævnt, da wolframsvejsning fungerer ved høje temperaturer, er de ideelle metaller dem, der har et lavt smeltepunkt. Dette omfatter:

• Aluminium: Brug på vekselstrømsudgang og højfrekvensindstilling. Hold wolframmet fra at røre ved det stykke, der svejses, for at undgå forurening. Leder varme. Rengør aluminium med en stålbørste (også selv om det ser rent ud) for at fjerne aluminiumoxid. Brug høje varmeindstillinger for at øge svejsehastigheden.
• Magnesium: lignende egenskaber som aluminium
• Kobberlegeringer (messing, bronze, kobbernikkel, kobberaluminium, kobberaluminium, silicium): brug jævnstrøm med elektrode negativ
• Rustfrit stål: kræver brug af en fyldestang med høj kromkomponent. Brug gaslinser for bedre gasdækning af svejsningen. Hold gasstrømmen på 15 til 20 cfh.
• Mildt stål: Brug stænger med desoxideringsmidler. Wolframelektroden skal være 2 % thoriated. Rengør stålet før svejsning.

Hvis der opstår revner i TIG-svejsning, skal metallet forvarmes til 400 grader Fahrenheit. Dette hjælper med sammentrækning og udvidelse af metallerne under svejsning.

• Arbejd med sikkerheden for øje
• Sørg for, at argon- eller heliumgasforsyningen har lav fugtighed
• Brug fyldestænger, der er rene, og hold svejseområdet tørt
• Volframelektrodevalg og parametre for svejsninger er retningslinjer, ikke absolutte
• Følg de sikkerhedsforanstaltninger for svejsning, der leveres af alle materialeleverandører. Da wolfram har en vis radioaktivitet, hvis du sliber, skal du bære en åndedrætsværn
• Større stænger er lettere at håndtere
• Volframelektroden skal være den mindste, der er nødvendig for at udføre arbejdet
• Hold stangen og brænderen i forskellige vinkler
• Vindtræk vil reducere den effektiviteten af den beskyttende argon- eller heliumgas, hvilket resulterer i nålehuller i svejsningen
• Højere ampere kræver større åbning
• Hvis wolframmet bevæger sig eller vrikker under svejseprocessen, indikerer det, at wolframmet er tæt på sin kapacitet. Brug balance dig dial flyttet til penetrationssiden.

GTAW-gasser

• 100% Argon (mest almindeligt, køligst)
• 75% Argon/25% Helium
• 75% Helium/25% Argon (den varmeste gas, højere % helium kan medføre problemer med at starte lysbuen)
• 100% Helium (svært at starte lysbuen, meget varmt.)

Læs også:

Også læs: Størrelser på svejsegasbeholdere

For oplysninger om udstyr og proces

TIG-processen

Tig-udstyr

Tig-svejsning af aluminium

Tig-svejsning af aluminium