Kas ir TIG metināšana

Volframa inertās gāzes (TIG) metināšana, kas pazīstama arī kā gāzes volframa loka metināšana (GTAW), izmanto nelietojamu volframa elektrodu un inertu aizsarggāzi. - TIG metināšana ļauj savienot objektus, neizmantojot pildvielu, kā rezultātā tiek iegūtas glītākas un bez šļakatām šuves.

TIG metināšanas procesā loks veidojas starp smailu volframa elektrodu un sagatavi inertā argona vai hēlija atmosfērā. Mazais intensīvais loks, ko nodrošina smailais elektrods, ir ideāli piemērots augstas kvalitātes un precīzai metināšanai. Tā kā metināšanas laikā elektrods netiek patērēts, TIG metinātājam nav jālīdzsvaro siltuma padeve no loka, jo metāls tiek nogulsnēts no kušanas elektroda. Ja nepieciešams pildmetāls, tas atsevišķi jāpievieno metināšanas baseinam.

Barošanas avots

TIG metināšana jādarbina ar nokarenu, pastāvīgas strāvas strāvas avotu - līdzstrāvas vai maiņstrāvas. Pastāvīgas strāvas strāvas avots ir būtisks, lai izvairītos no pārmērīgi lielas strāvas ievilkšanas, kad elektrods tiek īssavienots uz sagataves virsmas. Tas var notikt apzināti loka palaišanas laikā vai netīši metināšanas laikā. Ja, tāpat kā MIG metināšanā, tiek izmantots plakans raksturīgais strāvas avots, jebkurš kontakts ar sagataves virsmu var sabojāt elektroda galu vai savienot elektrodu ar sagataves virsmu. Līdzstrāvas režīmā, tā kā loka siltums tiek sadalīts aptuveni viena trešdaļa pie katoda (negatīvs) un divas trešdaļas pie anoda (pozitīvs), elektrodam vienmēr ir negatīva polaritāte, lai novērstu pārkaršanu un kušanu. Tomēr alternatīvajam līdzstrāvas elektroda pozitīvās polaritātes barošanas avota savienojumam ir priekšrocība, ka tad, kad katods atrodas uz sagataves, virsma tiek attīrīta no oksīda piesārņojuma. Šī iemesla dēļ maiņstrāva tiek izmantota, metinot materiālus ar izturīgas virsmas oksīda plēvi, piemēram, alumīniju.

Loka palaišana

Metināšanas loku var iedarbināt, saskrāpējot virsmu, veidojot īssavienojumu. Tikai tad, kad tiek pārtraukts īssavienojums, plūst galvenā metināšanas strāva. Tomēr pastāv risks, ka elektrods var pielipt pie virsmas un izraisīt volframa iekļaušanu metinātajā šuvē. Šo risku var samazināt, izmantojot “pacelšanas loka” paņēmienu, kur īssavienojums veidojas ļoti zemā strāvas līmenī. Visizplatītākais TIG loka palaišanas veids ir HF (augstas frekvences) izmantošana. HF sastāv no vairāku tūkstošu voltu augstsprieguma dzirkstelēm, kas ilgst dažas mikrosekundes. HF dzirksteles izraisīs elektroda un sagataves spraugas sadalīšanos vai jonizāciju. Kad ir izveidots elektronu/jonu mākonis, no strāvas avota var plūst strāva.

Piezīme. Tā kā HF rada neparasti augstu elektromagnētisko emisiju (EM), metinātājiem jāapzinās, ka tā lietošana var izraisīt traucējumus, īpaši elektroniskajās iekārtās. Tā kā EM emisijas var izplatīties gaisā, piemēram, radioviļņi, vai pārraidīt pa strāvas kabeļiem, ir jāuzmanās, lai izvairītos no traucējumiem vadības sistēmās un instrumentos metināšanas tuvumā.

HF ir svarīga arī maiņstrāvas loka stabilizēšanai; maiņstrāvā elektrodu polaritāte tiek mainīta ar frekvenci aptuveni 50 reizes sekundē, izraisot loka nodzišanu pie katras polaritātes maiņas. Lai nodrošinātu, ka loks tiek atkārtoti aizdedzināts katrā polaritātes maiņas reizē, pāri elektroda/sagataves spraugai tiek radītas HF dzirksteles, kas sakrīt ar katra puscikla sākumu.

Elektrodi

Līdzstrāvas metināšanai paredzētie elektrodi parasti ir tīrs volframs ar 1 līdz 4% torija dioksīda, lai uzlabotu loka aizdedzi. Alternatīvas piedevas ir lantāna oksīds un cērija oksīds, kas, domājams, nodrošina izcilu veiktspēju (loka palaišana un mazāks elektrodu patēriņš). Ir svarīgi izvēlēties pareizo elektroda diametru un uzgaļa leņķi metināšanas strāvas līmenim. Parasti, jo mazāka ir strāva, jo mazāks ir elektroda diametrs un gala leņķis. Maiņstrāvas metināšanā, tā kā elektrods darbosies daudz augstākā temperatūrā, elektrodu erozijas samazināšanai izmanto volframu ar cirkonija oksīda piedevu. Jāņem vērā, ka lielā siltuma daudzuma dēļ, kas rodas pie elektroda, ir grūti saglabāt smailu galu, un elektroda galam ir sfērisks vai “bumbiņas” profils.

Aizsarggāze

Aizsarggāze tiek izvēlēta atkarībā no metināmā materiāla. Var palīdzēt šādas vadlīnijas:

Argons + 2 līdz 5% H2 - ūdeņraža pievienošana argonam nedaudz padarīs gāzi, palīdzot veidot tīrāka izskata metināšanas šuves bez virsmas oksidēšanās. Tā kā loks ir karstāks un vairāk saspiests, tas pieļauj lielāku metināšanas ātrumu. Trūkumi ietver ūdeņraža plaisāšanas risku oglekļa tēraudos un metināto metālu porainību alumīnija sakausējumos.

Hēlija un hēlija/argona maisījumi – pievienojot hēliju argonam, loka temperatūra paaugstināsies. Tas veicina lielāku metināšanas ātrumu un dziļāku metināšanas iespiešanos. Hēlija vai hēlija/argona maisījuma izmantošanas trūkumi ir augstās gāzes izmaksas un grūtības iedarbināt loku.

Lietojumprogrammas

TIG metināšana tiek izmantota visās rūpniecības nozarēs, bet ir īpaši piemērota augstas kvalitātes metināšanai. Manuālajā metināšanā salīdzinoši mazais loks ir ideāli piemērots plānam lokšņu materiālam vai kontrolētai iekļūšanai (cauruļu metināšanas šuvju saknes posmā). Tā kā nogulsnēšanās ātrums var būt diezgan zems (izmantojot atsevišķu uzpildes stieni), MMA vai MIG var būt vēlams biezākiem materiāliem un aizpildīšanas gājieniem biezu sienu cauruļu metinātās šuvēs.

TIG metināšana tiek plaši izmantota arī mehanizētās sistēmās vai nu autogēni, vai ar pildvadu. Tomēr cauruļu orbitālajai metināšanai, ko izmanto ķīmisko rūpnīcu vai katlu ražošanā, ir pieejamas vairākas “norādītas” sistēmas. Sistēmām nav nepieciešamas manipulācijas prasmes, taču operatoram jābūt labi apmācītam. Tā kā metinātājam ir mazāka kontrole pār loka un metināšanas baseina uzvedību, īpaša uzmanība jāpievērš malu sagatavošanai (nevis ar rokām), savienojumu montāžai un metināšanas parametru kontrolei.