Wstęp
TIG to proces spawania łukiem elektrycznym za pomocą nietopliwej elektrody wolframowej lub stopu wolframu pod osłoną gazową gazu obojętnego lub mieszanin gazów obojętnych. Materiał dodatkowy (znany również jako bagnet, patrz poniżej) może, ale nie musi być używany.
Jak działa proces
Spawanie metodą TIG (lub GTAW) polega na łączeniu metali poprzez podgrzewanie i topienie ich łukiem elektrycznym utworzonym pomiędzy nietopliwą elektrodą wolframową a przedmiotem obrabianym.Ochronę podczas spawania uzyskuje się za pomocą gazu obojętnego lub mieszaniny gazów obojętnych, która również pełni funkcję przesyłania prądu elektrycznego, gdy jest zjonizowana podczas procesu.
Spawanie może być wykonane z lub bez spoiwa. Gdy jest wykonany z metalu wypełniającego, nie jest przenoszony przez łuk, ale jest topiony przez łuk. Elektroda przewodząca prąd jest czystym prętem wolframowym lub stopem tego materiału (pręt lutowniczy nie jest elektrodą, nie przepuszcza prądu).
Gaz usuwa powietrze, eliminując zanieczyszczenie stopionego metalu i podgrzanej elektrody wolframowej azotem i tlenem obecnymi w atmosferze. Niewiele jest plusk i dym.
Warstwa spoiny jest gładka i jednolita, wymagająca niewielkiej lub żadnej dalszej obróbki wykańczającej.
Spawanie TIG może być stosowane do wykonywania wysokiej jakości spoin na większości metali i stopów. Nie ma żużlu, a proces można stosować we wszystkich pozycjach Proces ten jest najwolniejszym z procesów ręcznych.
Chociaż jest to wolniejszy proces (mniej produktywny), jest często używany do spoin graniowych, gdy po drugiej stronie nie ma dostępu do spoiny.
Preferuje się to, ponieważ spawacz ma dużą moc manipulowania spawaniem, co pozwala na wykonanie spoiny wysokiej jakości. Oczywiście, z dużą swobodą obsługi, proces TIG również wymaga wielkich umiejętności i szkolenia ze strony spawacza.
Sprzęt spawalniczy
Spawanie TIG jest zwykle procesem ręcznym, ale może być zmechanizowane, a nawet zautomatyzowane. Dla przykładu mechanizacji powszechnie stosuje się np. Proces TIG (metoda „gorącego drutu”) do wykonania powłoki antykorozyjnej (clad).Sprzęt, którego potrzebujesz ter:
- Uchwyt elektrody z kanałem gazowym i dyszą kierującą gaz ochronny wokół łuku oraz mechanizm pazurowy do przechowywania i zasilania elektrody wolframowej, zwanej palnikiem (lub pistoletem).
- Dostawa gazu osłonowego.
- Przepływomierz i reduktor ciśnienia gazu.
- Źródło prądu o identycznej charakterystyce woltamperowej jak elektroda otulona.
- Źródło wysokiej częstotliwości.
- Dopływ wody chłodzącej, jeśli pistolet jest chłodzony wodą.
Wpływają na ilość, rozkład i kontrolę ciepła wytwarzanego przez łuk, a także odgrywają ważną rolę w jego stabilności i ostatecznie w usuwaniu ogniotrwałych (żaroodpornych) tlenków z powierzchni niektórych metali lekkich i ich stopów.
Elektrody wolframowe stosowane w spawaniu TIG mają różne klasyfikacje, a wymagania dla nich zawarte są w normie AWS A 5.12, w zasadzie mamy:
| • EWP | Czysty wolfram (99,5%) |
| • EWCe-2 | Wolfram z 1,8 do 2,2% CeO2; |
| • EWLa-1 | Wolfram z 0,9 do 1,2% La2O3; |
| • EWTh-1 | Wolfram z 0,8 do 1,2% Th02; |
| • EWTh-2 | Wolfram z 1,7 do 2,2% Th02; |
| • EWG | Wolfram (94,5%) z dodatkiem kilku niezidentyfikowanych pierwiastków. |
Materiały eksploatacyjne – spoiwa i gazy
Dostępna jest szeroka gama metali i stopów do zastosowania jako spoiwa w procesie spawania TIG.Spoiwa, jeśli są stosowane, są zwykle podobne do spawanego metalu (dobra praktyka).
Gazy osłonowe najczęściej używane do spawania TIG to argon, hel lub mieszanina tych dwóch gazów. Argon jest często preferowany nad helem, ponieważ ma kilka zalet:
- Płynniejsze działanie łuku i brak turbulencji.
- Najmniejsze napięcie łuku dla danego prądu i długości łuku.
- Większe działanie czyszczące podczas spawania materiałów takich jak aluminium i magnez prądem przemiennym.
- Mniejszy koszt i większa dostępność.
- Niższy przepływ gazu dla dobrej ochrony (w pozycji płaskiej).
- Lepsza odporność na krzyżowy prąd powietrzny.
- Łatwiejsze inicjowanie łuku (ze względu na niższy potencjał jonizacji).
Jednakże, ponieważ gęstość helu jest niższa niż gęstość argonu, zwykle wymagane są wyższe natężenia przepływu gazu, aby uzyskać stabilniejszy łuk i odpowiednią ochronę jeziorka spawalniczego podczas spawania w pozycji płaskiej.
Ze względu na zapotrzebowanie na wysoki przepływ i wyższy koszt helu (w stosunku do argonu), najczęściej używanym w Brazylii jest argon.
Funkcje i zastosowania
Spawanie TIG jest bardzo odpowiednim procesem dla cienkich grubości ze względu na doskonałą kontrolę jeziorka spawalniczego (łuk elektryczny). Proces może być stosowany w miejscach, które nie wymagają spoiwa (zwykle ograniczone do stali nierdzewnej o małej grubości).Proces ten może również łączyć grube ścianki blach i rur ze stali i stopów metali. Służy do spawania metali żelaznych i nieżelaznych. Przejścia stopowe rurociągów ze stali węglowej i nierdzewnej, szczególnie te do zastosowań krytycznych, są często spawane metodą TIG.
Chociaż spawanie metodą TIG charakteryzuje się wysokimi kosztami początkowymi i niską wydajnością, rekompensowane jest to możliwością spawania wielu rodzajów metali, o grubościach i pozycjach niemożliwych do uzyskania innymi procesami, a także uzyskiwaniem spoin o wysokiej jakości i wytrzymałości.
Spawanie metodą TIG umożliwia spawanie aluminium, magnezu, tytanu, miedzi i stali nierdzewnych, a także metali trudnospawalnych i stosunkowo łatwych do spawania, takich jak stale węglowe. Niektóre metale można spawać we wszystkich pozycjach, w zależności od prądu spawania i umiejętności spawacza.
Prąd używany w spawaniu TIG może być zmienny lub bezpośredni. Przy prądzie stałym można używać polaryzacji bezpośredniej lub odwrotnej.
Jednakże, ponieważ polaryzacja do przodu powoduje minimalne nagrzewanie elektrody i maksymalne nagrzewanie metalu nieszlachetnego, można stosować mniejsze elektrody, osiągając jeszcze większą głębokość penetracji niż uzyskana przy odwrotnej polaryzacji lub prądzie przemiennym.
Gdy pożądana jest niska penetracja, należy wybrać sytuację, która prowadzi do minimalnego nagrzewania metalu podstawowego, stosując odwrotną polaryzację lub prąd przemienny.
W spawaniu aluminium stosowany prąd jest zmienny, co wymaga urządzenia o wysokiej częstotliwości, które zwykle jest wbudowane w sprzęt.
Pomimo wspomnianych zalet, należy pamiętać, że spawanie TIG, aby było skuteczne, wymaga wyjątkowego oczyszczenia spawanych połączeń oraz intensywnego przeszkolenia spawacza.
Należy pamiętać o kącie stożka końcówki elektrody wolframowej, ponieważ stożek wpływa na wtopienie spoiny. Jednak to przygotowanie ma miejsce tylko przy spawaniu prądem stałym o bezpośredniej polaryzacji.
Jeśli krzywizna końcówki elektrody jest zmniejszona (ostrzejsza końcówka), szerokość ściegu ma tendencję do zwiększania się, a penetracja maleje. Końcówka staje się zbyt ostra, wzrasta gęstość prądu elektrycznego i końcówka tej końcówki może osiągać temperatury powyżej temperatury topnienia elektrody, po czym odczepi się od elektrody i stanie się częścią basenu fuzyjnego, stanowiąc po zakrzepnięciu inkluzję wolframu w stopiwie (wtrącenia metaliczne).
Zakres grubości do spawania TIG (w zależności od rodzaju prądu, rozmiaru elektrody, średnicy drutu, metalu rodzimego i wybranego gazu) wynosi od 0,1 mm do 50 mm.
Gdy grubość przekracza 5 mm, należy przedsięwziąć środki ostrożności, aby kontrolować wzrost temperatury podczas spawania wielościegowego. Szybkość osadzania, w zależności od tych samych czynników wymienionych dla grubości, może wahać się od 0,2 do 1,3 kg/h.
Przygotowanie i czyszczenie fug
Przygotowanie i czyszczenie złączy do spawania TIG wymaga wszelkiej staranności wymaganej przy spawaniu elektrodą otuloną i nie tylko:- Fazowanie i krawędzie należy czyścić do błyszczącego metalu, w paśmie 10 mm, po wewnętrznej i zewnętrznej stronie.
- Podczas osadzania grani spoiny należy zastosować ochronę za pomocą gazu obojętnego po drugiej stronie części. Ten gaz wstrzykiwany do korzenia stawu nazywa się Purge. W przypadku stali węglowych ochrona od wewnątrz złącza (przeczyszczanie) nie jest konieczna, z godnym uwagi wyjątkiem użycia specjalnego materiału eksploatacyjnego (na przykład inconelu).
Nieciągłości wywołane procesem
Z wyjątkiem wtrąceń żużla, większość nieciągłości wymienionych dla innych procesów spawalniczych można znaleźć w spawaniu TIG. Ważne jest, aby inspektor spawalniczy wiedział, że:Brak fuzji
Może się to zdarzyć, jeśli zastosujemy niewłaściwą technikę spawania. Penetracja łuku podczas spawania TIG jest stosunkowo niewielka. Z tego powodu w przypadku spawania TIG należy określić złącza (lub fazki) odpowiednie dla procesu. Przez odpowiedni rozumiem większy kąt fazowania.Zawiera wolfram
Mogą one wynikać z przypadkowego kontaktu elektrody wolframowej z jeziorkiem spawalniczym: gorący koniec elektrody wolframowej może się stopić, zamieniając się w kroplę wolframu, która jest przenoszona do jeziorka spawalniczego, powodując wtrącenia wolframu w jeziorku spawalniczym. Lutować. To, czy te wtrącenia są dopuszczalne, zależy od kodu, który zarządza uruchamianą usługą.Porowatość
Może wystąpić z powodu niedostatecznego oczyszczenia skosu lub zanieczyszczeń zawartych w metalu nieszlachetnym lub niedoboru dopływu gazu.Pęknięcia
W spawaniu TIG są one zwykle spowodowane pękaniem na gorąco (odpowiedzialność inżyniera). To, co ludzie robią, aby „zrobić pęknięcie”, to dodawanie odrobiny miedzi do stali węglowej, która ma być spawana. Po spawaniu obszar, w którym znajdowało się zanieczyszczenie (miedź) zwykle pęka.W osadach powstałych z dużą prędkością mogą wystąpić pęknięcia wzdłużne.
Pęknięcia kraterowe
W większości przypadków wymagane są niewłaściwe prądy spawania. Pęknięcia spowodowane wodorem (zimne pękanie), gdy się pojawiają, są spowodowane wilgocią w gazie obojętnym.Warunki ochrony osobistej
W spawaniu TIG ilość emitowanego promieniowania ultrafioletowego jest dość duża. Części skóry bezpośrednio narażone na takie promieniowanie palą się szybko, co wymaga środków ostrożności; ochrona oczu jest niezbędna.Innym aspektem tych promieniowania jest ich zdolność do rozkładu rozpuszczalnika, uwalniając bardzo toksyczne gazy. Dlatego w środowiskach zamkniętych musimy uważać, aby w pobliżu nie było rozpuszczalników.
Dowiedz się więcej o Spawaniu
Chcesz dowiedzieć się więcej o spawaniu? Odwiedź Kurs Przyspieszony.
Cytat
Kiedy musisz uwzględnić fakt lub informację w zadaniu lub eseju, powinieneś również podać, gdzie i jak znalazłeś tę informację (Co to jest spawanie TIG).
Daje to wiarygodność Twojemu artykułowi i czasami jest wymagane w szkolnictwie wyższym.
Aby ułatwić sobie życie (i cytowanie), po prostu skopiuj i wklej poniższe informacje do swojego zadania lub eseju:
Luz, Gelson. Co to jest spawanie TIG (GTAW)?. Blog Materiały. Gelsonluz.com. dd mm rrrr. URL.
Teraz zastąp dd, mm i rrrr dniem, miesiącem i rokiem przeglądania tej strony. Zamień również adres URL na rzeczywisty adres URL tej strony. Ten format cytowania jest oparty na MLA.
Komentarze