Procesul de sudare TIG (GTAW) și cum funcționează

Sudarea TIG (GTAW sau cu gaz tungsten) este un proces de sudare cu arc electric care funcționează la temperaturi ridicate (peste 6.000 de grade Fahrenheit) pentru a topi și încălzi metalele.

Chiar dacă este mai scumpă decât sudarea cu băț, este mai curată și mai versatilă (funcționează pe oțel, aluminiu, alamă și multe alte metale).

De asemenea, rezultă suduri de înaltă calitate.

Pe de altă parte, echipamentul este mai scump și procesul este mai lent decât alte procese de sudare.

În comparație cu sudarea GMAW sau MIG, se folosește un electrod de tungsten neconsumabil (nu se topește).

Electrodul creează un arc electric care produce căldura necesară.

Torța TIG este răcită cu aer sau apă, iar procesul folosește un metal de adaos sub formă de baghetă.

GTAW necesită, de asemenea, un gaz de protecție, cum ar fi argon sau heliu, pentru a proteja sudura de atmosferă.

Procesul de sudare cu arc cu tungsten în gaz nu este, în general, competitiv din punct de vedere comercial cu alte procedee pentru sudarea calibrelor mai grele de metal dacă acestea pot fi sudate cu ușurință prin procedeele de sudare cu arc metalic protejat, cu arc submers sau cu arc metalic în gaz cu o calitate adecvată.

Vizualizare generală

Sudarea cu arc cu tungsten în gaz (GTAW) este un procedeu în care îmbinarea metalelor este produsă prin încălzirea cu ajutorul unui arc electric între un electrod de tungsten (neconsumabil) și lucrarea cu o mașină de sudură TIG.

Se utilizează un gaz de protecție, în mod normal argon.

În mod normal, se realizează cu o tijă de tungsten pur sau de aliaj de tungsten, dar uneori se folosesc mai mulți electrozi.

Zona de sudură încălzită, metalul topit și electrodul de tungsten sunt protejate de atmosferă printr-un strat de gaz inert alimentat prin suportul de electrod.

Se poate adăuga sau nu metal de adaos. Se realizează o sudură prin aplicarea arcului electric astfel încât piesa de prelucrat și metalul de adaos care se ating să se topească și să se unească pe măsură ce metalul de sudură se solidifică.

Acest procedeu este asemănător cu alte procedee de sudare cu arc electric în sensul că căldura este generată de un arc electric între un electrod neconsumabil și piesa de prelucrat, dar echipamentul și tipul de electrod îl disting de alte procedee de sudare cu arc electric.

Avantaje și dezavantaje

Avantaje

• Funcționează pe aproape toate tipurile de metale cu puncte de topire mai mari. Sudarea cu arc cu gaz tungsten este cea mai populară metodă de sudare a aluminiului, a oțelurilor inoxidabile și a aliajelor pe bază de nichel. În general, nu este utilizată pentru metale cu punct de topire foarte scăzut, cum ar fi aliajele de sudură sau aliajele de plumb, staniu sau zinc. Este deosebit de utilă pentru îmbinarea aluminiului și magneziului, care formează oxizi refractari, și, de asemenea, pentru metalele reactive, cum ar fi titanul și zirconiul, care dizolvă oxigenul și azotul și se fragilizează dacă sunt expuse la aer în timpul topirii.
• Precizia și controlul punctului de aprindere. Procedeul oferă un control mai precis al sudurii decât orice alt procedeu de sudare cu arc electric, deoarece căldura arcului și metalul de adaos sunt controlate independent.
• Perle de sudură cu aspect plăcut
• Pentru metale de diferite grosimi, inclusiv metale foarte subțiri (gama de amperaj de la 5 la 800, care reprezintă cantitatea de electricitate creată de aparatul de sudură). Procedeul de sudare cu arc cu gaz tungsten este foarte bun pentru îmbinarea metalelor de bază subțiri datorită controlului excelent al aportului de căldură.
• Creează îmbinări puternice. Produce suduri de calitate superioară în aproape toate metalele și aliajele utilizate în industrie.
• Proces curat, cu o cantitate minimă de vapori, scântei, stropi și fum
• Nivel ridicat de vizibilitate în timpul lucrului datorită nivelului scăzut de fum. Vizibilitatea este excelentă deoarece nu se produce fum sau vapori în timpul sudării și nu există zgură sau stropi care trebuie curățați între treceri sau pe o sudură finalizată.
• Este necesară o finisare minimă. În aplicațiile de serviciu foarte critice sau pentru metale sau piese foarte scumpe, materialele trebuie curățate cu grijă de murdăria de la suprafață, de grăsime și de oxizi înainte de sudare.
• Funcționează în orice poziție de sudare
• Sudarea TIG are, de asemenea, o distorsiune redusă în îmbinarea sudată datorită sursei de căldură concentrată.
• Ca și în cazul sudării oxiacetilenice, sursa de căldură și adaosul de metal de adaos pot fi controlate separat.
• Pentru că electrodul este neconsumabil, procedeul poate fi folosit pentru a suda numai prin fuziune, fără adaos de metal de adaos.

Dezavantaje

• Raze UV mai puternice în comparație cu alte procedee de sudare
• Proces mai slab decât procedeele de sudare cu arc cu electrod consumabil.
• Este nevoie de practică
• Proces mai scump în general. Consumabile de sudură costisitoare (față de alte procedee) deoarece viteza de deplasare a arcului și ratele de depunere a metalului de sudură sunt mai mici decât în cazul altor metode. Gazele inerte pentru ecranare și costurile electrozilor de tungsten se adaugă la costul total al sudării în comparație cu alte procedee. Argonul și heliul utilizate pentru ecranarea arcului electric sunt relativ scumpe. Costurile echipamentelor sunt mai mari decât cele pentru alte procedee, cum ar fi sudarea cu arc metalic protejat, care necesită controale mai puțin precise.
• Nu este ușor de transportat, cel mai bine pentru un atelier de sudură
• Transferul de tungsten topit de la electrod la sudură provoacă contaminare. Incluziunea de tungsten rezultată este dură și fragilă.
• Expunerea la aer a baghetei de umplere fierbinți folosind tehnici de sudare necorespunzătoare cauzează contaminarea metalului de sudură.

Sugestii

Cum s-a menționat, deoarece sudarea cu tungsten funcționează la temperaturi ridicate, metalele ideale sunt cele care au un punct de topire scăzut. Acestea includ:

• Aluminiu: se utilizează la ieșirea de curent alternativ și setarea de înaltă frecvență. Evitați ca tungstenul să atingă piesa care se sudează pentru a evita contaminarea. Conduce căldura. Curățați aluminiul cu o perie de sârmă (chiar dacă pare curat) pentru a îndepărta oxidul de aluminiu. Folosiți setări de căldură ridicată pentru a crește viteza de sudare.
• Magneziu: proprietăți similare cu cele ale aluminiului
• Alegeri de cupru (alamă, bronz, cupru nichel, cupru aluminiu, siliciu): folosiți curent continuu cu electrod negativ
• Oțel inoxidabil: necesită utilizarea unei tije de umplere cu o componentă de crom ridicată. Utilizați lentile de gaz pentru o mai bună acoperire a sudurii cu gaz. Mențineți debitul de gaz la 15 până la 20 cfh.
• Oțel moale: utilizați tije cu dezoxidanți. Electrodul de tungsten trebuie să fie toriatizat în proporție de 2%. Curățați oțelul înainte de sudare.

Dacă apare fisurarea sudurii TIG preîncălziți metalul la 400 grade Fahrenheit. Acest lucru ajută la contracția și dilatarea metalelor în timpul sudării.

• Operați cu gândul la siguranță
• Asigurați-vă că alimentarea cu gaz argon sau heliu are un nivel scăzut de umiditate
• Utilizați baghete de umplere care sunt curate și păstrați zona de sudare uscată
• Selecția electrodului de tungsten și parametrii pentru suduri sunt linii directoare, nu absolute
• Să urmați măsurile de siguranță la sudare furnizate de toți furnizorii de materiale. Deoarece tungstenul are o anumită radioactivitate, dacă se șlefuiește, purtați o mască de protecție respiratorie
• Barele mai mari sunt mai ușor de manevrat
• Electrodul de tungsten ar trebui să fie cel mai mic necesar pentru a face treaba
• Păstrați bagheta și torța în unghiuri diferite
• Curenții de vânt vor reduce eficacitatea gazului de protecție cu argon sau heliu, rezultând găuri în sudură
• Amperajele mai mari necesită un orificiu mai mare
• Dacă tungstenul se mișcă sau se clatină în timpul procesului de sudare, aceasta indică faptul că tungstenul este aproape de capacitatea sa. Folosiți cadranul de sapă de echilibru mutat pe partea de penetrare.

Gaze GTAW

• 100% Argon (cel mai comun, cel mai rece)
• 75% Argon/25% Heliu
• 75% Heliu/25% Argon (cel mai fierbinte gaz, un procent mai mare de heliu poate duce la probleme de pornire a arcului electric)
• 100% Heliu (arc electric greu de pornit, foarte fierbinte.)

Citește și:

De asemenea, citește: Dimensiuni rezervoare de gaz de sudură

Pentru informații despre echipamente și procese

Procesul TIG

Echipamente Tig

Tig pentru sudarea aluminiului

Tig pentru aluminiu

.