Što je TIG zavarivanje

Zavarivanje inertnim plinom od volframa (TIG), također poznato kao zavarivanje s plinskim volframom (GTAW), koristi volframovu elektrodu koja nije potrošna i inertni zaštitni plin. - TIG zavarivanje omogućuje spajanje predmeta bez upotrebe dodatnog materijala, što rezultira urednijim varovima bez prskanja.

U postupku TIG zavarivanja, luk se formira između šiljaste volframove elektrode i obratka u inertnoj atmosferi argona ili helija. Mali intenzivni luk koji stvara šiljasta elektroda idealan je za visokokvalitetno i precizno zavarivanje. Budući da se elektroda ne troši tijekom zavarivanja, TIG zavarivač ne mora uravnotežiti unos topline iz luka dok se metal taloži s elektrode za taljenje. Kada je potreban dodatni metal, mora se dodati zasebno u bazen za zavarivanje.

Izvor energije

TIG zavarivanje mora se izvoditi s izvorom napajanja konstantne struje - bilo DC ili AC. Neophodan je izvor napajanja konstantnom strujom kako bi se izbjeglo povlačenje pretjerano visokih struja kada je elektroda u kratkom spoju na površini obratka. To se može dogoditi ili namjerno tijekom paljenja luka ili nenamjerno tijekom zavarivanja. Ako se, kao kod MIG zavarivanja, koristi izvor struje s ravnom karakteristikom, svaki kontakt s površinom obratka oštetio bi vrh elektrode ili bi se elektroda spojila s površinom obratka. U istosmjernoj struji, budući da se toplina luka distribuira približno jednom trećinom na katodi (negativno) i dvije trećine na anodi (pozitivno), elektroda uvijek ima negativan polaritet kako bi se spriječilo pregrijavanje i taljenje. Međutim, alternativni izvor napajanja s pozitivnim polaritetom istosmjerne elektrode ima prednost u tome što kada je katoda na izratku, površina se čisti od oksidne kontaminacije. Iz tog razloga, AC se koristi kod zavarivanja materijala s čvrstim površinskim oksidnim filmom, kao što je aluminij.

Pokretanje luka

Zavarivački luk se može pokrenuti grebanjem površine, stvarajući kratki spoj. Tek kada se prekine kratki spoj, teče glavna struja zavarivanja. Međutim, postoji rizik da se elektroda može zalijepiti za površinu i uzrokovati uključivanje volframa u zavaru. Ovaj rizik može se minimizirati korištenjem tehnike 'lift arc' gdje se kratki spoj stvara pri vrlo niskoj razini struje. Najčešći način pokretanja TIG luka je korištenje HF (High Frequency). HF se sastoji od iskri visokog napona od nekoliko tisuća volti koje traju nekoliko mikrosekundi. HF iskre uzrokovat će kvar ili ionizaciju razmaka između elektrode i izratka. Nakon što se formira elektron/ionski oblak, struja može teći iz izvora energije.

Napomena: Budući da HF stvara neuobičajeno visoku elektromagnetsku emisiju (EM), zavarivači bi trebali biti svjesni da njegova uporaba može uzrokovati smetnje, osobito u elektroničkoj opremi. Budući da se EM emisije mogu prenositi zrakom, poput radiovalova, ili prenositi preko energetskih kabela, potrebno je paziti da se izbjegnu smetnje s kontrolnim sustavima i instrumentima u blizini zavarivanja.

HF je također važan u stabilizaciji AC luka; u izmjeničnoj struji, polaritet elektrode je obrnut frekvencijom od oko 50 puta u sekundi, uzrokujući gašenje luka pri svakoj promjeni polariteta. Kako bi se osiguralo ponovno paljenje luka pri svakom mijenjanju polariteta, HF iskre se generiraju preko razmaka elektroda/obradak kako bi se poklopile s početkom svakog poluciklusa.

elektrode

Elektrode za DC zavarivanje obično su čisti volfram s 1 do 4% torija radi poboljšanja paljenja luka. Alternativni dodaci su lantanov oksid i cerijev oksid za koje se tvrdi da daju superiorne performanse (pokretanje luka i manja potrošnja elektrode). Važno je odabrati točan promjer elektrode i kut vrha za razinu struje zavarivanja. U pravilu, što je niža struja, to su manji promjer elektrode i kut vrha. U zavarivanju izmjeničnom strujom, budući da će elektroda raditi na mnogo višoj temperaturi, volfram s dodatkom cirkonija koristi se za smanjenje erozije elektrode. Treba napomenuti da je zbog velike količine topline koja se stvara na elektrodi, teško održati šiljasti vrh i kraj elektrode poprima sferni ili 'kuglasti' profil.

Zaštitni plin

Zaštitni plin odabire se prema materijalu koji se zavaruje. Sljedeće smjernice mogu pomoći:

Argon + 2 do 5% H2 - dodatak vodika argonu malo će stvoriti plin, pomažući proizvodnju čišćih varova bez površinske oksidacije. Kako je luk topliji i suženiji, to dopušta veće brzine zavarivanja. Nedostaci uključuju rizik od vodikovog pucanja u ugljičnim čelicima i poroznost metala zavarivanja u aluminijskim legurama.

Helij i mješavine helija/argona - dodavanje helija argonu povisit će temperaturu luka. To potiče veće brzine zavarivanja i dublje prodiranje zavara. Nedostaci korištenja helija ili mješavine helija/argona su visoka cijena plina i teškoće u pokretanju luka.

Prijave

TIG zavarivanje se primjenjuje u svim industrijskim sektorima, ali je posebno pogodno za visokokvalitetno zavarivanje. U ručnom zavarivanju, relativno mali luk je idealan za tanke listove materijala ili kontrolirano prodiranje (u korijenu zavarivanja cijevi). Budući da brzina taloženja može biti prilično niska (upotrebom zasebne šipke za punjenje), MMA ili MIG mogu biti poželjniji za deblji materijal i za prolaze punjenja u zavarenim cijevima s debelim stijenkama.

TIG zavarivanje također se široko primjenjuje u mehaniziranim sustavima bilo autogeno ili sa žicom za punjenje. Međutim, dostupno je nekoliko 'gotovih' sustava za orbitalno zavarivanje cijevi, koji se koriste u proizvodnji kemijskih postrojenja ili kotlova. Sustavi ne zahtijevaju manipulativne vještine, ali operater mora biti dobro obučen. Budući da zavarivač ima manju kontrolu nad ponašanjem luka i bazena za zavarivanje, pažljiva pozornost se mora posvetiti pripremi rubova (strojno, a ne ručno), postavljanju spojeva i kontroli parametara zavarivanja.