Processo di saldatura TIG (GTAW) e come funziona
Il Novembre 18, 2021 da admin
La saldatura TIG (GTAW o gas tungsteno) è un processo di saldatura ad arco che opera ad alte temperature (oltre 6.000 gradi Fahrenheit) per fondere e riscaldare i metalli.
Sebbene sia più costosa della saldatura a punti, è più pulita e versatile (funziona su acciaio, alluminio, ottone e molti altri metalli).
Si ottiene anche una saldatura di alta qualità.
Al rovescio della medaglia, l’attrezzatura è più costosa e il processo è più lento di altri processi di saldatura.
A differenza della saldatura GMAW o MIG, viene usato un elettrodo di tungsteno non consumabile (non viene fuso).
L’elettrodo crea un arco elettrico che produce il calore necessario.
La torcia TIG è raffreddata da aria o acqua e il processo utilizza un metallo d’apporto in forma di barra.
Il GTAW richiede anche un gas di protezione come argon o elio per proteggere la saldatura dall’atmosfera.
Il processo di saldatura ad arco di tungsteno gassoso non è generalmente competitivo con altri processi per la saldatura di spessori più pesanti di metallo se possono essere facilmente saldati dall’arco metallico schermato, dall’arco sommerso o dai processi di saldatura ad arco con gas metallico con qualità adeguata.
Panoramica
La saldatura ad arco a gas tungsteno (GTAW) è un processo in cui l’unione dei metalli è prodotta dal riscaldamento di un arco tra un elettrodo di tungsteno (non consumabile) e il lavoro con una saldatrice TIG.
Si usa un gas di protezione, normalmente argon.
Normalmente si fa con una barra di tungsteno puro o in lega di tungsteno, ma a volte si usano elettrodi multipli.
La zona di saldatura riscaldata, il metallo fuso e l’elettrodo di tungsteno sono protetti dall’atmosfera da una copertura di gas inerte alimentato attraverso il portaelettrodo.
Il metallo di riempimento può essere aggiunto o meno. Una saldatura è fatta applicando l’arco in modo che il pezzo che tocca e il metallo d’apporto sono fusi e uniti mentre il metallo di saldatura si solidifica.
Questo processo è simile ad altri processi di saldatura ad arco in quanto il calore è generato da un arco tra un elettrodo non consumabile e il pezzo, ma l’attrezzatura e il tipo di elettrodo lo distinguono da altri processi di saldatura ad arco.
Svantaggi e vantaggi
Svantaggi
- Si lavora su quasi tutti i tipi di metalli con punti di fusione più alti. La saldatura ad arco con tungsteno in gas è il metodo più popolare per saldare l’alluminio, gli acciai inossidabili e le leghe a base di nichel. Non è generalmente usato per i metalli a basso punto di fusione come le saldature o le leghe di piombo, stagno o zinco. È particolarmente utile per unire alluminio e magnesio che formano ossidi refrattari, e anche per i metalli reattivi come il titanio e lo zirconio, che dissolvono ossigeno e azoto e si infragiliscono se esposti all’aria durante la fusione.
- Precisione e controllo del punto di fusione. Il processo fornisce un controllo più preciso della saldatura rispetto a qualsiasi altro processo di saldatura ad arco perché il calore dell’arco e il metallo d’apporto sono controllati indipendentemente.
- Buoni cordoni di saldatura
- Per metalli di vario spessore compresi quelli molto sottili (amperaggio da 5 a 800, che è la quantità di elettricità creata dalla saldatrice). Il processo di saldatura ad arco con tungsteno in gas è molto buono per unire metalli di base sottili grazie all’eccellente controllo dell’apporto di calore.
- Crea giunti forti. Produce saldature di alta qualità in quasi tutti i metalli e leghe usati dall’industria.
- Un processo pulito con una quantità minima di fumi, scintille, schizzi e fumo
- Alto livello di visibilità durante il lavoro grazie ai bassi livelli di fumo. La visibilità è eccellente perché durante la saldatura non si producono fumi e scorie e non ci sono spruzzi che devono essere puliti tra una passata e l’altra o su una saldatura completata.
- Richiesta di finitura minima. In applicazioni di servizio molto critiche o per metalli o parti molto costose, i materiali dovrebbero essere accuratamente puliti dallo sporco superficiale, dal grasso e dagli ossidi prima della saldatura.
- Lavora in qualsiasi posizione di saldatura
- La saldatura TIG ha anche una distorsione ridotta nel giunto di saldatura a causa della fonte di calore concentrata.
- Come nella saldatura ossiacetilenica, la fonte di calore e l’aggiunta di metallo di apporto possono essere controllate separatamente.
- Perché l’elettrodo non è consumabile, il processo può essere usato per saldare per sola fusione senza l’aggiunta di metallo d’apporto.
Svantaggi
- Raggi UV più brillanti rispetto ad altri processi di saldatura
- Processo più basso rispetto ai processi di saldatura ad arco con elettrodo consumabile.
- Richiede pratica
- Processo complessivamente più costoso. Materiali di consumo costosi (rispetto ad altri processi) perché la velocità dell’arco e i tassi di deposito del metallo saldato sono inferiori a quelli di altri metodi. I gas inerti per la schermatura e i costi degli elettrodi di tungsteno aumentano il costo totale della saldatura rispetto ad altri processi. L’argon e l’elio usati per schermare l’arco sono relativamente costosi. I costi delle attrezzature sono superiori a quelli di altri processi, come la saldatura ad arco con metallo schermato, che richiede controlli meno precisi.
- Non è facilmente trasportabile, meglio per un negozio di saldatura
- Il trasferimento del tungsteno fuso dall’elettrodo alla saldatura causa la contaminazione. L’inclusione di tungsteno risultante è dura e fragile.
- L’esposizione dell’asta d’apporto calda all’aria con tecniche di saldatura improprie causa la contaminazione del metallo saldato.
Suggerimenti
Come detto, poiché la saldatura al tungsteno funziona ad alte temperature, i metalli ideali sono quelli che hanno un basso punto di fusione. Questo include:
- Alluminio: utilizzare su uscita AC e impostazione ad alta frequenza. Evitare che il tungsteno tocchi il pezzo da saldare per evitare contaminazioni. Conduce il calore. Pulire l’alluminio con una spazzola metallica (anche se sembra pulito) per rimuovere l’ossido di alluminio. Usare impostazioni ad alto calore per aumentare la velocità di saldatura.
- Magnesio: proprietà simili all’alluminio
- Leghe di rame (ottone, bronzo, rame nichel, rame alluminio, silicio): usare corrente continua con elettrodo negativo
- Acciaio inossidabile: richiede l’uso di un’asta di riempimento con alta componente cromatica. Usare lenti di gas per una migliore copertura della saldatura. Mantenere il flusso di gas a 15-20 cfh.
- Acciaio dolce: usare bacchette con disossidanti. L’elettrodo di tungsteno dovrebbe essere thorizzato al 2%. Pulire l’acciaio prima della saldatura.
Se la saldatura TIG si incrina, preriscaldare il metallo a 400 gradi Fahrenheit. Questo aiuta con la contrazione e l’espansione dei metalli durante la saldatura.
- Operare con la sicurezza in mente
- Assicurarsi che la fornitura di argon o elio abbia bassa umidità
- Utilizzare bacchette pulite e mantenere l’area di saldatura asciutta
- La selezione dell’elettrodo di tungsteno e i parametri per le saldature sono linee guida non assolute
- Seguire le precauzioni di sicurezza fornite da tutti i fornitori di materiale. Poiché il tungsteno ha una certa radioattività, se si macina indossare un respiratore
- Bacchette più grandi sono più facili da maneggiare
- L’elettrodo di tungsteno dovrebbe essere il più piccolo necessario per fare il lavoro
- Tenere l’asta e la torcia ad angoli diversi
- Le correnti d’aria ridurranno l’efficacia l’efficacia del gas argon o elio con conseguente buchi nella saldatura
- Gli ampere più alti richiedono un orifizio più grande
- Se il tungsteno si muove o si agita durante il processo di saldatura indica che il tungsteno è vicino alla sua capacità. Usare il quadrante del bilanciere spostato verso il lato della penetrazione.
Gas GTAW
- 100% Argon (il più comune, il più freddo)
- 75% Argon/25% Elio
- 75% Elio/25% Argon (il gas più caldo, una % più alta di elio può causare problemi di accensione dell’arco)
- 100% Elio (difficile da avviare, molto caldo.)
Leggi anche: Dimensioni dei serbatoi di gas di saldatura
Per informazioni su attrezzature e processi
Processo TIG
Apparecchiatura Tig
Saldatura TIG di alluminio
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