Proces svařování TIG (GTAW) a jak to funguje?

TIG svařování (GTAW nebo plynový wolfram) je proces svařování elektrickým obloukem, při kterém se taví a ohřívají kovy při vysokých teplotách (přes 6000 stupňů Fahrenheita). I když je to dražší než tyčové svařování, je čistší a všestrannější (pracovat lze s ocelí, hliníkem, mosazi a mnoha dalšími kovy). Výsledkem jsou také vysoce kvalitní svary. Nevýhodou je, že zařízení je dražší a proces je pomalejší než u jiných svařovacích procesů. Na rozdíl od svařování GMAW nebo MIG se používá nespotřebovatelná (neroztaví se) wolframová elektroda.

Elektroda vytváří elektrický oblouk, který produkuje požadované teplo. Hořák TIG je chlazen vzduchem nebo vodou a proces využívá přídavného kovu ve formě tyče. GTAW také vyžaduje ochranný plyn, jako je argon nebo helium, aby chránil svar před atmosférickými vlivy.

Proces svařování elektrickým obloukem s wolframem obecně není komerčně konkurenceschopný s jinými procesy pro svařování těžších kovových měřidel, pokud je lze snadno svařovat stíněným kovovým obloukem, ponorným obloukem nebo svařováním elektrickým obloukem s odpovídající kvalitou.

Plynové wolframové obloukové svařování (GTAW)

Je to proces, při kterém se spojování kovů vyrábí jejich zahříváním pomocí oblouku mezi wolframovou (nespotřebovatelnou) elektrodou a prací na svařovacím stroji TIG. Používá se ochranný plyn, obvykle argon.

Normálně se provádí s čistým wolframem nebo tyčí ze slitiny wolframu, ale někdy se používá více elektrod. Vyhřívaná svarová zóna, roztavený kov a wolframová elektroda jsou chráněny před atmosférou krycí vrstvou inertního plynu přiváděného skrz držák elektrody.

Výplňový kov může nebo nemusí být přidán. Svar se vytvoří aplikací oblouku tak, aby se dotykový obrobek a přídavný kov roztavily a spojily, když svarový kov ztuhne.

Tento proces je podobný ostatním procesům svařování elektrickým obloukem v tom, že teplo je generováno obloukem mezi nespotřebovatelnou elektrodou a obrobkem, ale zařízení a typ elektrody jej odlišují od ostatních procesů svařování.

Výhody a nevýhody

• Funguje téměř na všechny druhy kovů s vyššími teplotami tání. Plynové wolframové obloukové svařování je nejoblíbenější metodou pro svařování hliníkových nerezových ocelí a slitin na bázi niklu. Obvykle se nepoužívá pro kovy s velmi nízkou teplotou tání, jako jsou pájky nebo slitiny olova, cínu nebo zinku. Je obzvláště užitečné pro spojení hliníku a hořčíku, které tvoří žáruvzdorné oxidy, a také pro reaktivní kovy, jako je titan a zirkon, které rozpouští kyslík a dusík a při tavení jsou vystaveny působení vzduchu.
• Určete přesnost a kontrolu. Tento proces poskytuje přesnější řízení svaru než jakýkoli jiný proces svařování elektrickým obloukem, protože obloukové teplo a přídavný kov jsou nezávisle řízeny.
• Dobře vypadající svarové housenky
• Pro kovy různé tloušťky včetně velmi tenkých kovů (rozsah proudu od 5 do 800, což je množství elektřiny vytvořené svařovacím strojem). Proces svařování elektrickým obloukem s wolframem je velmi dobrý pro spojování tenkých základních kovů díky vynikající kontrole přívodu tepla.
• Vytváří silné klouby. Produkuje vysoce kvalitní svary téměř ve všech kovech a slitinách používaných v průmyslu.
  Čistý proces s minimálním množstvím výparů, jisker, rozstřiku a kouře
• Vysoká viditelnost při práci kvůli nízké úrovni kouře. Viditelnost je vynikající, protože při svařování nevzniká žádný kouř ani výpary a není zde žádná struska nebo rozstřik, který je nutné čistit mezi jednotlivými průchody nebo po dokončeném svaru.
• Je nutná minimální povrchová úprava. Ve velmi kritických provozních aplikacích nebo u velmi drahých kovů nebo dílů by měly být materiály před svařováním pečlivě očištěny od povrchových nečistot, mastnoty a oxidů.
• Pracuje v jakékoli svařovací poloze
• TIG svařování má také snížené zkreslení svarového spoje kvůli koncentrovanému zdroji tepla.
• Stejně jako při svařování oxyacetylenem lze samostatně řídit zdroj tepla a přídavek přídavného kovu.
• Protože elektroda není spotřebovatelná, lze tento proces použít ke svařování samotnou fúzí bez přidání přídavného kovu.

Nevýhody

• Jasnější UV paprsky ve srovnání s jinými svařovacími procesy
• Pomalejší proces než svařovací procesy s elektrodovým obloukem.
• Chce to praxi
• Celkově nákladnější proces. Drahé svařovací zdroje (oproti jiným procesům), protože rychlost pohybu oblouku a rychlosti nanášení svarového kovu jsou nižší než u jiných metod. Inertní plyny pro stínění a náklady na wolframovou elektrodu zvyšují celkové náklady na svařování ve srovnání s jinými procesy. Argon a hélium používané ke stínění oblouku jsou relativně drahé. Náklady na vybavení jsou vyšší než u jiných procesů, jako je svařování stíněným kovovým obloukem, které vyžaduje méně přesné kontroly.
• Není snadno přenosný, nejlepší pro svařovnu
• Přenos roztaveného wolframu z elektrody na svar způsobuje znečištění. Výsledná inkluze wolframu je tvrdá a křehká.
  Vystavení horké výplňové tyče vzduchu nesprávným způsobem svařování způsobuje kontaminaci svarového kovu.

Tipy

• Jak již bylo zmíněno, protože wolframové svařování pracuje při vysokých teplotách, ideální kovy jsou ty, které mají nízkou teplotu tání. To zahrnuje:
• Hliník: použití na střídavý výstup a vysokofrekvenční nastavení. Dbejte na to, aby se wolfram nedotýkal svařovaného dílu, aby nedošlo ke kontaminaci. Vede teplo. Očistěte hliník drátěným kartáčem (i když vypadá čistě), abyste odstranili oxid hlinitý. Ke zvýšení rychlosti svařování použijte vysoké nastavení teploty.
• Hořčík: podobné vlastnosti jako hliník
• Slitiny mědi (mosaz, bronz, měď nikl, měď hliník, křemík): použijte stejnosměrný proud s negativní elektrodou
• Nerezová ocel: vyžaduje použití plnicí tyče s vysoce chromovým komponentem. Použijte plynové čočky pro lepší pokrytí svaru plynem. Udržujte průtok plynu na 15 až 20 cfh.
• Středně silná ocel: používejte tyče s deoxidačními prostředky. Wolframová elektroda by měla být 2% thoriated. Před svařováním očistěte ocel.
• Pokud dojde k praskání svaru TIG, předehřejte kov na 400 stupňů Fahrenheita. To pomáhá při kontrakci a expanzi kovů při svařování.

Pracujte s ohledem na bezpečnost

• Zajistěte, aby přívod plynu argonu nebo helia měl nízkou vlhkost
• Používejte plnicí tyče, které jsou čisté a udržujte oblast svařování suchou
• Volba wolframové elektrody a parametry pro svary nejsou vodítka absolutní
• Postupujte podle bezpečnostních opatření pro svařování poskytovaných všemi poskytovateli materiálu. Protože wolfram má určitou radioaktivitu, používejte při broušení respirátor
• S většími pruty se lépe manipuluje
• Wolframová elektroda by měla být nejmenší potřebnou k provedení práce
• Udržujte tyč a hořák v různých úhlech
• Tah větru sníží účinnost stínění argonu nebo helia, což má za následek díry ve svaru
• Vyšší zesilovače vyžadují větší otvor
• Pokud se wolfram během svařování pohybuje nebo kroutí, znamená to, že wolfram je blízko své kapacity. Použijte číselník vyvažování váhy přesunutý na stranu prostupu.

GTAW Plyny

• 100% argon (nejběžnější, nejúžasnější)
• 75% argon / 25% hélium
• 75% hélia / 25% argonu (nejteplejší plyn, vyšší% hélia může mít za následek problémy se zapálením oblouku)
• 100% hélium (obtížný start, velmi horký)