Proces spawania TIG (GTAW) i jego działanie

Spawanie TIG (GTAW lub gazowy wolfram) jest procesem spawania łukowego, który działa w wysokich temperaturach (ponad 6000 stopni Fahrenheita) w celu stopienia i podgrzania metali.

Jest droższe niż spawanie drążkowe, ale jest czystsze i bardziej uniwersalne (działa na stal, aluminium, mosiądz i wiele innych metali).

Wynikiem są również wysokiej jakości spoiny.

Na minus, sprzęt jest droższy, a proces jest wolniejszy niż inne procesy spawania.

W przeciwieństwie do spawania GMAW lub MIG, używana jest niekonsumpcyjna (nie topi się) elektroda wolframowa.

Palnik TIG jest chłodzony powietrzem lub wodą, a proces wykorzystuje metal wypełniający w postaci pręta.

GTAW wymaga również gazu osłonowego, takiego jak argon lub hel, aby chronić spoinę przed atmosferą.

Gazowe spawanie łukowe nie jest komercyjnie konkurencyjny z innymi procesami do spawania cięższych gauge metalu, jeśli mogą one być łatwo spawane przez łuku osłoniętego metalu, łuku krytego lub gazu procesów spawania łukowego metalu z odpowiednią jakością.

Przegląd

Gazowe spawanie łukowe (GTAW) jest procesem, w którym połączenie metali jest wytwarzane przez podgrzewanie łuku między elektrodą wolframową (niekonsumpcyjną) a materiałem spawanym za pomocą spawarki TIG.

Gaz osłonowy jest używany, zwykle argon.

Normalnie zrobić z czystego pręta wolframu lub stopu wolframu, ale wiele elektrod są czasami używane.

Ogrzana strefa spoiny, stopiony metal i elektroda wolframowa są osłonięte od atmosfery przez pokrycie gazu obojętnego podawanego przez uchwyt elektrody.

Metal wypełniacz może lub nie może być dodana. Spoina jest wykonywana przez zastosowanie łuku elektrycznego w taki sposób, że stykający się przedmiot obrabiany i metal wypełniacza są topione i łączone w miarę krzepnięcia metalu spoiny.

Ten proces jest podobny do innych procesów spawania łukowego w tym, że ciepło jest wytwarzane przez łuk elektryczny pomiędzy elektrodą nietopliwą a przedmiotem obrabianym, ale sprzęt i typ elektrody odróżniają go od innych procesów spawania łukowego.

Wady i zalety

Wady

• Spawanie prawie wszystkich rodzajów metali o wyższych temperaturach topnienia. Gazowe spawanie łukowe wolframu jest najbardziej popularną metodą spawania aluminium, stali nierdzewnych i stopów niklowo-bazowych. Generalnie nie jest on stosowany do bardzo niskiej temperaturze topnienia metali, takich jak lutowie, lub ołowiu, cyny lub stopów cynku. Jest to szczególnie przydatne do łączenia aluminium i magnezu, które tworzą ogniotrwałe tlenki, a także dla metali reaktywnych, takich jak tytan i cyrkon, które rozpuszczają tlen i azot i stają się kruche, jeśli narażone na działanie powietrza podczas topnienia.
• Pinpoint dokładność i kontrola. Proces ten zapewnia bardziej precyzyjną kontrolę spoiny niż jakikolwiek inny proces spawania łukowego, ponieważ ciepło łuku i spoiwo są kontrolowane niezależnie.
• Dobrze wyglądające kulki spoiny
• Dla metali o różnej grubości, w tym bardzo cienkich metali (zakres amperażu od 5 do 800, czyli ilość energii elektrycznej wytwarzanej przez spawarkę). Proces spawania łukowego z wykorzystaniem wolframu gazowego jest bardzo dobry do łączenia cienkich metali nieszlachetnych ze względu na doskonałą kontrolę dopływu ciepła
• Tworzy mocne spoiny. Wytwarza najwyższej jakości spoiny w prawie wszystkich metalach i stopach używanych w przemyśle.
• Czysty proces z minimalną ilością dymów, iskier, rozprysków i dymu
• Wysoki poziom widoczności podczas pracy dzięki niskiemu poziomowi dymu. Widoczność jest doskonała, ponieważ podczas spawania nie powstaje dym ani opary, nie ma też żużla ani odprysków, które trzeba czyścić między przejściami lub na ukończonej spoinie.
• Minimalne wymagane wykończenie. W bardzo krytycznych zastosowaniach lub w przypadku bardzo drogich metali lub części, materiały powinny być starannie oczyszczone z brudu powierzchniowego, smaru i tlenków przed spawaniem.
• Spawanie w każdej pozycji spawania.
• Spawanie metodą TIG ma również zmniejszone odkształcenia w spoinie ze względu na skoncentrowane źródło ciepła.
• Tak jak w przypadku spawania acetylenowo-tlenowego, źródło ciepła i dodawanie wypełniacza mogą być oddzielnie kontrolowane.
• Ponieważ elektroda jest niekonsumpcyjna, proces ten może być stosowany do spawania przez samo stopienie bez dodatku wypełniacza.

Wady

• Jasne promienie UV w porównaniu z innymi procesami spawania
• Niższy proces niż procesy spawania łukowego elektrodą topliwą.
• Trzeba praktyki
• Droższy proces ogólnie. Drogie materiały spawalnicze (w porównaniu z innymi procesami), ponieważ prędkość przesuwu łuku i szybkość osadzania metalu spoiny są niższe niż w przypadku niektórych innych metod. Gazy obojętne dla osłony i koszty elektrody wolframowej zwiększają całkowity koszt spawania w porównaniu do innych procesów. Argon i hel używane do osłony łuku są stosunkowo drogie. Koszty sprzętu są większe niż w przypadku innych procesów, takich jak spawanie łukowe w osłonie metalu, które wymaga mniej precyzyjnych kontroli.
• Niełatwo przenośny, najlepszy dla sklepu spawalniczego
• Przenoszenie stopionego wolframu z elektrody do spoiny powoduje zanieczyszczenie. Powstała inkluzja wolframu jest twarda i krucha.
• Narażenie gorącego pręta wypełniającego na powietrze przy użyciu niewłaściwych technik spawania powoduje zanieczyszczenie metalu spoiny.

Wskazówki

Jak wspomniano, ponieważ spawanie wolframowe działa w wysokich temperaturach, idealnymi metalami są te, które mają niską temperaturę topnienia. Obejmuje to:

• Aluminium: używać na wyjściu AC i wysokiej częstotliwości ustawienia. Trzymaj wolfram z dotykania kawałek jest spawany, aby uniknąć zanieczyszczenia. Przewodzi ciepło. Wyczyść aluminium za pomocą szczotki drucianej (nawet jeśli wygląda czysto), aby usunąć tlenek aluminium. Użyj wysokich ustawień ciepła, aby zwiększyć prędkość spawania.
• Magnez: podobne właściwości do aluminium
• Stopy miedzi (mosiądz, brąz, miedź nikiel, miedź aluminium, krzem): użyj prądu stałego z elektrodą ujemną
• Stali nierdzewnej: wymaga użycia pręta wypełniającego z wysokim składnikiem chromowym. Używać soczewek gazowych dla lepszego pokrycia spoiny gazem. Utrzymuj przepływ gazu na poziomie 15 do 20 cfh.
• Stale miękkie: używaj prętów z odtleniaczami. Elektroda wolframowa powinna być 2% torowana. Oczyść stal przed spawaniem.

Jeśli występuje pękanie spoiny TIG, podgrzej metal do 400 stopni Fahrenheita. To pomaga przy kurczeniu się i rozszerzaniu metali podczas spawania.

• Operate with safety in mind
• Ensure that the argon or helium gas supply has low moisture
• Use filler rods that are clean and keep the welding area dry
• Tungsten electrode selection and parameters for welds are guidelines not absolute
• Follow the welding safety precautions provided by all material providers. Ponieważ wolfram ma pewną radioaktywność, w przypadku szlifowania należy nosić aparat oddechowy
• Większe pręty są łatwiejsze w obsłudze
• Elektroda wolframowa powinna być najmniejsza potrzebna do wykonania pracy
• Przechowywać pręt i palnik pod różnymi kątami
• Przeciągi wiatrowe zmniejszą skuteczność gazu osłonowego argonu lub helu, powodując powstawanie otworów w spoinie
• Większe ampery wymagają większej kryzy
• Jeśli wolfram porusza się lub chwieje podczas procesu spawania, wskazuje to, że wolfram jest bliski swojej pojemności. Użyj tarczy kopania równowagi przesuniętej na stronę penetracji.

Gazy GTAW

• 100% Argon (najczęstszy, najchłodniejszy)
• 75% Argon/25% Hel
• 75% Hel/25% Argon (najgorętszy gaz, wyższy % helu może spowodować problemy z rozpoczęciem łuku)
• 100% Hel (trudny do rozpoczęcia łuku, bardzo gorący.)

Czytaj także: Rozmiary zbiorników z gazem spawalniczym

Informacje o sprzęcie i procesie

Proces TIG

Sprzęt Tig

Spawanie aluminium metodą TIG

.