Saldatura TIG (saldatura a gas inerte al tungsteno), noto anche come GTAW, è un tipo di processo di saldatura ad arco che utilizza elettrodi di tungsteno non fusibili, protetti da gas inerte (solitamente argon). Le sue caratteristiche principali sono l'elevata qualità della saldatura, la pulizia del cordone di saldatura e l'idoneità alla saldatura ad alta precisione di una varietà di materiali metallici.
Background di sviluppo della saldatura TIG
ha avuto origine negli anni '40 per la fabbricazione di strutture in lega di alluminio per aeromobili, per poi trovare largo impiego nei settori dell'energia nucleare, della cantieristica navale, dell'elettronica e delle apparecchiature mediche, divenendo una delle tecnologie di saldatura di precisione insostituibili nell'industria moderna.
Principio della saldatura TIG
La saldatura TIG utilizza una fonte di alimentazione a corrente continua o alternata per fondere il metallo attraverso un arco ad alta temperatura generato tra un elettrodo di tungsteno e il pezzo in lavorazione. Il gas inerte protegge la saldatura dalla contaminazione da ossigeno e azoto atmosferici.
Componenti per attrezzature per saldatura TIG
- Alimentatore: saldatrice a corrente continua o alternata costante
- Pistola per saldatura: inclusi portaelettrodo al tungsteno, ugello del gas, sistema di raffreddamento ad acqua, ecc.
- Elettrodo di tungsteno: tungsteno puro (W), tungsteno toriato (WT20), tungsteno al cerio (WC20) e così via.
- Sistema di gas di protezione: principalmente argon, dotato di regolatore di portata e bombole di gas
- Metallo d'apporto (facoltativo): filo di saldatura abbinato al materiale di base.
- Sistema di raffreddamento: la saldatura ad alta potenza con torcia di saldatura raffreddata ad acqua deve essere dotata di un dispositivo di raffreddamento
Parametri e punti di controllo del processo di saldatura TIG
| Articolo | Intervallo dei parametri (esempio) | Descrizione del controllo |
| Tipo di corrente | Corrente continua (CC)/CA | AC per alluminio, DC per acciaio inossidabile |
| Dimensione attuale | 15-300A | Dipende dallo spessore della scheda e dal diametro dell'elettrodo |
| Flusso di gas | 8-15 l/min | Stabile nella stanza senza flusso di gas eccessivo |
| Diametro dell'elettrodo di tungsteno | 1,0-4,0 mm | Elettrodi sottili per schede sottili |
| Angolo della torcia di saldatura | Inclinazione di 10-15° | Per la protezione del gas e lo spazio operativo favorevole |
| Controllo della lunghezza dell'arco | 1-3 mm | Più corta è la lunghezza dell'arco, maggiore è la profondità di fusione |
Materiali e metodi di saldatura applicabili per la saldatura TIG
Materiali disponibili per la saldatura TIG
- Acciaio inossidabile (tipo austenitico, tipo duplex)
- Lega di alluminio (serie 6000, 7000)
- Lega di magnesio, lega di titanio
- Rame e sue leghe
- Leghe ad alta temperatura (Inconel, Hastelloy)
Diverse forme di saldatura TIG
•Saldatura di testa
•Saldatura a cordone
•Saldatura TIG di tubi e piastre
•Saldatura TIG monofacciale e stampaggio bifacciale
Vantaggi e svantaggi della saldatura TIG
Vantaggi della saldatura TIG
- Saldatura di alta qualità, quasi nessuna scoria e porosità
- Saldatura perfetta, adatta anche per parti visibili
- Controllo preciso della profondità e della larghezza della fusione
- Nessun schizzo, ambiente pulito
Svantaggi della saldatura TIG
- Bassa velocità di saldatura
- Elevati requisiti operativi
- Costi più elevati (gas, elettrodi, sistema di raffreddamento ad acqua)
- Non adatto per saldature di grandi spessori e ad alta potenza
Punti tecnici del funzionamento della saldatura TIG
Molatura degli elettrodi
- dovrebbe essere affilata fino a formare una "punta di matita".
- Superficie liscia, senza sbavature
- Mantenere la direzione di rettifica coerente con l'asse
Inizio e chiusura dell'arco
- L'innesco dell'arco adotta una modalità di avvio ad alta frequenza per evitare il contatto con il materiale di base.
- Prima di chiudere l'arco, il gas deve essere interrotto con un ritardo per garantire che la saldatura non si ossidi durante il processo di raffreddamento (protezione del gas di ritorno)
Abilità operative manuali
- Stabilizzare la mano e tenere gli occhi sulla pozza fusa.
- Muoversi a una velocità uniforme per evitare vibrazioni
- Alimentazione del filo sincronizzata, ritmo costante
Problemi comuni e misure preventive della saldatura TIG
| Tipo di difetto | Possibili cause | Misure preventive |
| Fori di gas | Flusso di gas insufficiente, contaminanti | Mantenere il gas puro, pulire la superficie del materiale di base |
| crepe | Preriscaldamento insufficiente, raffreddamento troppo rapido | Controllo della velocità di raffreddamento, preriscaldamento adeguato |
| Mancata fusione | Bassa corrente, movimento troppo veloce | Regolare i parametri correnti, ridurre la velocità di saldatura |
| Tumori da saldatura | Controllo instabile del pool di fusione, sovralimentazione | Migliora le capacità di manipolazione, alimenta la giusta quantità di filo |
Considerazioni sulla sicurezza e sull'ambiente durante l'uso della saldatura TIG
- Indossare una maschera protettiva UV per prevenire ustioni da arco elettrico
- Mantenere una buona ventilazione per evitare l'accumulo di gas argon
-Pulire i materiali infiammabili nell'area operativa per prevenire incendi
-Utilizzare guanti da saldatura isolanti, manicotti di protezione dal calore
Caso di studio applicativo della saldatura TIG (breve)
Caso 1: saldatura di apparecchiature mediche in acciaio inossidabile
Materiale: acciaio inossidabile 304
Requisiti: saldatura senza porosità, forma uniforme
Processo: saldatura TIG DC, controllo a bassa corrente della profondità di fusione, ritardo di protezione argon 10s
Risultati: per soddisfare i requisiti dei test non distruttivi, la saldatura non necessita di essere rettificata
Caso 2: Saldatura dello scambiatore di calore in lega di alluminio
Materiale: piastra in alluminio 6061
Parametri di processo: saldatura AC, preriscaldamento a 120 °C, utilizzo del controllo a impulsi per prevenire la bruciatura
Risultati: resistenza, tenuta conforme agli standard di prova
Tendenze future nella saldatura TIG
- Integrazione dell'automazione: il sistema robotico TIG è stato ampiamente utilizzato nell'industria aerospaziale e nell'assistenza medica
- Controllo intelligente: controllo a circuito chiuso tramite riconoscimento dell'immagine del bagno di fusione
- TIG pulsato ad alta frequenza: migliora l'efficienza e la qualità della saldatura di materiali sottili
- Sviluppo della tecnologia di saldatura multimateriale: per soddisfare le esigenze di connessioni tra metalli dissimili
Data di pubblicazione: 29 maggio 2025