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TIG溶接（GTAW）のプロセスと仕組み

On 11月 18, 2021 by
TIG溶接は、良い手と目のコーディネーションと練習が必要です。

スティック溶接より高価ですが、よりクリーンで汎用性があります（スチール、アルミニウム、真鍮、その他多くの金属で動作します）。

欠点としては、設備が高価であることと、他の溶接プロセスより遅いことです。

GMAWやMIG溶接とは異なり、非消耗品（溶けない）タングステン電極が使用されるためです。

電極は、必要な熱を生成する電気アークを作成します。

TIGトーチは空気または水によって冷却され、プロセスは棒状の金属を使用します。

GTAWもアルゴンまたはヘリウムなどのシールドガスを必要とし、大気から溶接を保護するためにします。

ガスタングステンアーク溶接プロセスは、シールド金属アーク、サブマージアーク、またはガス金属アーク溶接プロセスによって適切な品質で容易に溶接できる場合、より重い金属ゲージの溶接のための他のプロセスと一般的に商業的に競争力がない。

概要

TIG 溶接例

ガスタングステンアーク溶接（GTAW）は、TIG 溶接機でタングステン（非消耗）電極とワークの間のアークを加熱して金属の接合するプロセスであり、溶接機で溶接する。

シールドガスが使用され、通常はアルゴン。

通常は純粋なタングステンまたはタングステン合金棒で行われますが、複数の電極が時々使用されます。

加熱された溶接部、溶融金属、タングステン電極が電極holder.

を介して供給不活性ガスの被覆によって大気からシールドされて、充填材があってもなくてもよいでしょう。 溶接は、溶接金属が凝固するときに、接触しているワークと溶加金属が溶けて結合するようにアークを適用することによって行われる。

このプロセスは、熱が非消耗電極とワークの間のアークによって発生するという点で他のアーク溶接プロセスと似ているが、装置と電極の種類が他のアーク溶接プロセスと区別される。 TIG ガスタングステンアーク溶接（GTAWともいう）

長所と短所

長所

  • 融点の高いほとんどすべての種類の金属に作用する。 ガス・タングステン・アーク溶接は、アルミニウム・ステンレス鋼・ニッケル基合金の溶接に最もよく使われる方法です。 一般に、はんだや鉛、すず、亜鉛合金のような融点の低い金属には使用されない。 特に耐火性酸化物を形成するアルミニウムやマグネシウム、またチタンやジルコニウムのように酸素や窒素を溶解し、溶融中に空気に触れると脆化する反応性金属の接合に有効です
  • ピンポイントの精度と制御。 アーク熱と溶加金属が独立して制御されるため、他のどのアーク溶接プロセスよりも正確に溶接を制御できる。
  • 見栄えのよい溶接ビード
  • 非常に薄い金属を含むさまざまな厚さの金属に対応（アンペア数5～800、これは溶接機で発生する電気量である）。 ガスタングステンアーク溶接プロセスは、入熱の制御に優れているため、薄い母材の接合に非常に適しています
  • 強力な接合部を形成することができます。 それは industry.
  • によって使用されるほとんどすべての金属および合金の最高品質の溶接部を作り出します煙、火花、スパッターおよび煙の最低量のきれいなプロセス
  • 煙の低レベルによる働く場合の高いレベルの可視性。 溶接中に煙やヒュームが発生せず、パス間や完成した溶接部で清掃しなければならないスラグやスパッタがないため、視認性に優れている。
  • 必要な仕上げが最小限である。
  • どのような溶接姿勢でも作業できる
  • TIG溶接は、熱源が集中しているため、溶接継手の歪みも少なくなる
  • 酸素アセチレン溶接のように熱源と溶加棒を別々に制御できる。
  • 電極が消耗品でないため、溶加棒を加えずに溶融のみで溶接できる。

欠点

  • 他の溶接工程と比較すると紫外線が強い
  • 消耗電極式アーク溶接工程より低速。
  • 練習が必要
  • 全体的に高価な工程。 アーク移動速度と溶接金属の堆積率が他の方法よりも低いため、（他のプロセスに対して）高価な溶接用品。 シールド用不活性ガスとタングステン電極のコストは、他のプロセスと比べて溶接の総コストに加算される。 アークをシールドするためのアルゴンやヘリウムは、比較的高価である。 設備コストは、以下の正確なコントロールを必要とするシールド金属アーク溶接などの他のプロセスのためのそれよりも大きいです。 結果タングステン介在物は、ハードと脆いです。
  • 不適切な溶接技術を使用して空気にホットフィラロッドの暴露は、溶接金属contamination.1575>

ヒント

前述のように、高温で動作するのでタングステン溶接、理想的な金属が低融点を持っているものです。

  • アルミニウム：交流出力、高周波設定で使用します。 汚染を避けるために、溶接されている作品に触れてからタングステンを保つ。 熱を伝導します。 アルミはワイヤーブラシで（きれいに見えても）酸化アルミを除去してください。 溶接速度を上げるために高熱設定を使用します。
  • マグネシウム：アルミニウムと同様の特性
  • 銅合金（真鍮、青銅、銅ニッケル、銅アルミニウム、シリコン）：電極マイナスでDC電流を使用
  • ステンレス：高いクロム成分でフィラーロッドの使用を必要とします。 溶接部にはガスがよく行き渡るようにガスレンズを使用します。 ガス流量は15～20 cfhに保つ。
  • 軟鋼：脱酸剤入りのロッドを使用する。 タングステン電極は2%トリアレートでなければならない。

TIG 溶接の亀裂が発生した場合、金属を華氏 400 に予熱してください。 これは、溶接時に金属の収縮と膨張に役立ちます。

  • 安全を念頭に置いて操作してください。
  • アルゴンまたはヘリウムガス供給が低水分であることを確認してください。
  • 清潔であるフィラーロッドを使用して、溶接エリアを乾燥させてください。
  • 溶接のタングステン電極選択およびパラメータは絶対ではなくガイドラインです。 タングステンは放射能を持っているので。 1575>
  • Bigger rods are easier to handle
  • The tungsten electrode should be smallest needed to do the job
  • Keep the rod and torch at different angles
  • Wind drafts will reduce a long term, and more term. アルゴンやヘリウムガスのシールドの有効性は、溶接のピンホールをもたらす
  • 高いアンペア数は、より大きなオリフィスが必要
  • タングステンが移動または溶接プロセス中に小刻みな場合は、その容量の近くにあることを示しています。 ペネトレーション側に移動したバランスディグダイヤルを使用します。

GTAW Gasses

  • 100% Argon (most common, coolest)
  • 75% Helium/25% Helium
  • 75% Helium/25% Argon (hottest gas, higher percent of helium can result in arc start issues)
  • 100% Helium (hard to start arc, very hot.Holium, Holicon)
  • 100% Argon/25% Helium(hottest gas) 100% Argon/25% Argon(hottest gas))

こちらもお読みください。 溶接ガスタンクのサイズ

装置とプロセスに関する情報

TIG プロセス

TIG 装置

TIG 溶接アルミニウム

を参照。

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