Hva er TIG-sveising

Tungsten inert gass (TIG) sveising, også kjent som gass wolfram arc welding (GTAW), bruker en ikke-forbrukbar wolframelektrode og en inert dekkgass. - TIG-sveising gir mulighet for sammenføyning av gjenstander uten bruk av fyllmateriale, noe som resulterer i penere og sprutfrie sveiser.

I TIG-sveiseprosessen dannes lysbuen mellom en spiss wolframelektrode og arbeidsstykket i en inert atmosfære av argon eller helium. Den lille intense buen som den spisse elektroden gir, er ideell for høykvalitets og presisjonssveising. Fordi elektroden ikke forbrukes under sveising, trenger ikke TIG-sveiseren å balansere varmetilførselen fra lysbuen da metallet avsettes fra smelteelektroden. Når fyllmetall er nødvendig, må det legges separat til sveisebassenget.

Strømkilde

TIG-sveising må drives med en hengende, konstant strømkilde - enten DC eller AC. En konstant strømkilde er avgjørende for å unngå at det trekkes for høye strømmer når elektroden kortsluttes på arbeidsstykkets overflate. Dette kan skje enten med vilje under lysbuestart eller utilsiktet under sveising. Hvis, som ved MIG-sveising, brukes en flat karakteristisk strømkilde, vil enhver kontakt med arbeidsstykkets overflate skade elektrodespissen eller smelte sammen elektroden til arbeidsstykkets overflate. I DC, fordi lysbuevarmen fordeles omtrent en tredjedel ved katoden (negativ) og to tredjedeler ved anoden (positiv), har elektroden alltid negativ polaritet for å forhindre overoppheting og smelting. Imidlertid har den alternative strømkildetilkoblingen med DC-elektrode positiv polaritet den fordelen at når katoden er på arbeidsstykket, blir overflaten renset for oksidforurensning. Av denne grunn brukes AC ved sveising av materialer med en seig overflateoksidfilm, for eksempel aluminium.

Buen starter

Sveisebuen kan startes ved å skrape overflaten og danne en kortslutning. Det er først når kortslutningen brytes at hovedsveisestrømmen vil flyte. Det er imidlertid en risiko for at elektroden kan feste seg til overflaten og forårsake wolfram-innlemming i sveisen. Denne risikoen kan minimeres ved å bruke 'løftbue'-teknikken der kortslutningen dannes ved et svært lavt strømnivå. Den vanligste måten å starte TIG-buen på er å bruke HF (High Frequency). HF består av høyspentgnister på flere tusen volt som varer i noen mikrosekunder. HF-gnistene vil føre til at gapet mellom elektrode og arbeidsstykke brytes ned eller ioniseres. Når en elektron/ionesky er dannet, kan strøm flyte fra strømkilden.

Merk: Siden HF genererer unormalt høy elektromagnetisk emisjon (EM), bør sveisere være klar over at bruken kan forårsake interferens, spesielt i elektronisk utstyr. Siden EM-utslipp kan være luftbårne, som radiobølger, eller overføres langs strømkabler, må man passe på å unngå forstyrrelser med kontrollsystemer og instrumenter i nærheten av sveising.

HF er også viktig for å stabilisere vekselstrømsbuen; i AC blir elektrodepolariteten reversert med en frekvens på omtrent 50 ganger per sekund, noe som fører til at lysbuen slukkes ved hver polaritetsendring. For å sikre at lysbuen tennes på nytt ved hver vending av polaritet, genereres HF-gnister over elektrode-/arbeidsstykkegapet for å falle sammen med begynnelsen av hver halvsyklus.

Elektroder

Elektroder for DC-sveising er normalt ren wolfram med 1 til 4 % thoria for å forbedre lysbuetenning. Alternative tilsetningsstoffer er lantanoksid og ceriumoksid som hevdes å gi overlegen ytelse (buestart og lavere elektrodeforbruk). Det er viktig å velge riktig elektrodediameter og spissvinkel for nivået på sveisestrømmen. Som regel, jo lavere strømmen er, desto mindre er elektrodediameteren og spissvinkelen. Ved AC-sveising, siden elektroden vil operere ved en mye høyere temperatur, brukes wolfram med en zirkoniumoksidtilsetning for å redusere elektrodeerosjon. Det skal bemerkes at på grunn av den store mengden varme som genereres ved elektroden, er det vanskelig å opprettholde en spiss spiss og enden av elektroden antar en sfærisk eller "kule" profil.

Beskyttelsesgass

Beskyttelsesgass velges i henhold til materialet som sveises. Følgende retningslinjer kan hjelpe:

Argon + 2 til 5 % H2 - tilsetning av hydrogen til argon vil gjøre gassen litt, og hjelpe til med produksjonen av sveiser som ser renere ut uten overflateoksidasjon. Ettersom lysbuen er varmere og mer innsnevret, tillater den høyere sveisehastigheter. Ulemper inkluderer risikoen for hydrogensprekking i karbonstål og sveisemetallporøsitet i aluminiumslegeringer.

Helium og helium/argon-blandinger - tilsetning av helium til argon vil øke temperaturen i lysbuen. Dette fremmer høyere sveisehastigheter og dypere sveiseinntrengning. Ulempene med å bruke helium eller en helium/argon-blanding er de høye gasskostnadene og vanskeligheten med å starte lysbuen.

Søknader

TIG-sveising brukes i alle industrisektorer, men er spesielt egnet for høykvalitetssveising. Ved manuell sveising er den relativt lille buen ideell for tynt platemateriale eller kontrollert penetrering (i rotløpet til rørsveisinger). Fordi avsetningshastigheten kan være ganske lav (ved bruk av en separat fyllstav), kan MMA eller MIG være å foretrekke for tykkere materiale og for fyllingsgjennomganger i tykkveggede rørsveiser.

TIG-sveising er også mye brukt i mekaniserte systemer enten autogent eller med fylltråd. Imidlertid er flere "hyllevare"-systemer tilgjengelige for orbitalsveising av rør, brukt i produksjon av kjemiske anlegg eller kjeler. Systemene krever ingen manipulerende ferdigheter, men operatøren må være godt trent. Fordi sveiseren har mindre kontroll over bue- og sveisebassengoppførsel, må man være nøye med kantforberedelse (maskinbearbeidet i stedet for håndforberedt), skjøtetilpasning og kontroll av sveiseparametere.