Kas yra TIG suvirinimas

Suvirinant volframo inertinėmis dujomis (TIG), taip pat žinomas kaip dujinis volframo lankinis suvirinimas (GTAW), naudojamas nesunaudojamas volframo elektrodas ir inertinės apsauginės dujos. - TIG suvirinimas leidžia sujungti objektus nenaudojant užpildo, todėl suvirinimo siūlės yra tvarkingesnės ir be purslų.

TIG suvirinimo procese lankas susidaro tarp smailaus volframo elektrodo ir ruošinio inertinėje argono arba helio atmosferoje. Smailaus elektrodo sukurtas mažas intensyvus lankas idealiai tinka kokybiškam ir tiksliam suvirinimui. Kadangi suvirinimo metu elektrodas nesunaudojamas, TIG suvirintui nereikia balansuoti šilumos tiekimo iš lanko, nes metalas nusėda iš lydančio elektrodo. Kai reikalingas užpildas, jis turi būti pridedamas atskirai prie suvirinimo baseino.

Maitinimo šaltinis

TIG suvirinimas turi būti atliekamas su nukarusiu nuolatinės srovės maitinimo šaltiniu – nuolatine arba kintama. Nuolatinės srovės maitinimo šaltinis yra būtinas, kad būtų išvengta pernelyg didelių srovių, kai elektrodas trumpai sujungiamas ant ruošinio paviršiaus. Tai gali atsitikti arba tyčia paleidžiant lanką, arba netyčia suvirinant. Jei, kaip suvirinant MIG, naudojamas plokščias charakteringas maitinimo šaltinis, bet koks kontaktas su ruošinio paviršiumi sugadins elektrodo antgalį arba sulies elektrodą su ruošinio paviršiumi. DC, kadangi maždaug trečdalis lanko šilumos paskirstoma katode (neigiama) ir du trečdaliai anode (teigiama), elektrodas visada turi neigiamą poliškumą, kad būtų išvengta perkaitimo ir lydymosi. Tačiau alternatyvus nuolatinės srovės elektrodo teigiamo poliškumo maitinimo šaltinio jungtis turi pranašumą, kad kai katodas yra ant ruošinio, paviršius nuvalomas nuo oksidų užteršimo. Dėl šios priežasties kintamoji srovė naudojama suvirinant medžiagas su tvirta paviršiaus oksido plėvele, pavyzdžiui, aliuminį.

Lanko paleidimas

Suvirinimo lanką galima pradėti subraižyti paviršių, suformuojant trumpąjį jungimą. Tik nutrūkus trumpajam jungimui, tekės pagrindinė suvirinimo srovė. Tačiau yra rizika, kad elektrodas gali prilipti prie paviršiaus ir sukelti volframo įtraukimą į suvirinimo siūlę. Šią riziką galima sumažinti naudojant „kėlimo lanko“ metodą, kai trumpasis jungimas susidaro esant labai žemai srovės lygiui. Dažniausias TIG lanko paleidimo būdas yra naudoti HF (aukšto dažnio). HF susideda iš kelių tūkstančių voltų aukštos įtampos kibirkščių, kurios trunka keletą mikrosekundžių. Dėl HF kibirkščių elektrodo ir ruošinio tarpas suges arba jonizuojasi. Susidarius elektronų/jonų debesiui, srovė gali tekėti iš maitinimo šaltinio.

Pastaba: Kadangi HF sukuria neįprastai didelę elektromagnetinę emisiją (EM), suvirintojai turėtų žinoti, kad jo naudojimas gali sukelti trikdžius, ypač elektroninėje įrangoje. Kadangi EM spinduliuotė gali sklisti oru, pavyzdžiui, radijo bangomis, arba per maitinimo kabelius, reikia pasirūpinti, kad nebūtų trukdžių valdymo sistemoms ir prietaisams, esantiems šalia suvirinimo.

HF taip pat svarbus stabilizuojant kintamosios srovės lanką; kintamojoje srovėje elektrodo poliškumas pakeičiamas maždaug 50 kartų per sekundę dažniu, todėl lankas užgęsta kiekvieną kartą pakeitus poliškumą. Siekiant užtikrinti, kad lankas vėl užsidegtų kiekvieną kartą keičiant poliškumą, HF kibirkštys generuojamos per elektrodo / ruošinio tarpą, kad sutaptų su kiekvieno pusės ciklo pradžia.

Elektrodai

Nuolatinės srovės suvirinimo elektrodai paprastai yra grynas volframas su 1–4 % torio oksido, kad pagerintų lanko uždegimą. Alternatyvūs priedai yra lantano oksidas ir cerio oksidas, kurie, kaip teigiama, pasižymi puikiomis savybėmis (užveda lanką ir sunaudoja mažiau elektrodo). Svarbu pasirinkti tinkamą elektrodo skersmenį ir antgalio kampą pagal suvirinimo srovės lygį. Paprastai kuo mažesnė srovė, tuo mažesnis elektrodo skersmuo ir antgalio kampas. Kintamos srovės suvirinimo metu, kadangi elektrodas veiks daug aukštesnėje temperatūroje, elektrodo erozijai sumažinti naudojamas volframas su cirkonio oksido priedu. Reikėtų pažymėti, kad dėl didelio elektrodo generuojamos šilumos kiekio sunku išlaikyti smailų antgalį, o elektrodo galas įgauna sferinį arba „rutulinį“ profilį.

Apsauginės dujos

Apsauginės dujos parenkamos pagal suvirinamą medžiagą. Šios gairės gali padėti:

Argonas nuo + 2 iki 5 % H2 -, į argoną pridėjus vandenilio, dujos šiek tiek padidės, o tai padės sukurti švaresnes suvirinimo siūles be paviršiaus oksidacijos. Kadangi lankas yra karštesnis ir labiau susiaurėjęs, tai leidžia pasiekti didesnį suvirinimo greitį. Trūkumai yra anglies plieno įtrūkimų dėl vandenilio ir aliuminio lydinių suvirinimo metalo poringumas.

Helis ir helio/argono mišiniai – helio pridėjimas prie argono padidins lanko temperatūrą. Tai skatina didesnį suvirinimo greitį ir gilesnį suvirinimo įsiskverbimą. Helio arba helio/argono mišinio naudojimo trūkumai yra didelės dujų kainos ir lanko paleidimo sunkumai.

Programos

TIG suvirinimas taikomas visuose pramonės sektoriuose, tačiau ypač tinka aukštos kokybės suvirinimui. Suvirinant rankiniu būdu, santykinai mažas lankas idealiai tinka plonoms lakštinėms medžiagoms arba kontroliuojamam įsiskverbimui (vamzdžių suvirinimo siūlių šakninėje eigoje). Kadangi nusodinimo greitis gali būti gana mažas (naudojant atskirą užpildo strypą), MMA arba MIG gali būti tinkamesnis storesnei medžiagai ir užpildymui storasienių vamzdžių suvirinimo siūlėse.

TIG suvirinimas taip pat plačiai taikomas mechanizuotose sistemose autogeniniu būdu arba su užpildo viela. Tačiau yra keletas „išparduotų“ sistemų, skirtų orbitiniam vamzdžių suvirinimui, naudojamiems chemijos gamyklose arba katiluose. Sistemoms nereikia manipuliavimo įgūdžių, tačiau operatorius turi būti gerai apmokytas. Kadangi suvirintojas mažiau kontroliuoja lanko ir suvirinimo baseino veikimą, reikia atidžiai stebėti briaunų paruošimą (apdirbtą, o ne rankomis), jungties pritaikymą ir suvirinimo parametrų valdymą.