Spawanie metodą TIG (TIG, Tungsten Inert Gas Welding), jako przedstawiciel procesu spawania o wysokiej precyzji, jest szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, nuklearnym, sprzęcie medycznym, produkcji precyzyjnej i innych gałęziach przemysłu. Ale za gładkim i pięknym spoiwem, skrywającym wiele łatwo przeoczanych szczegółów technicznych i nieporozumień, dziś zagłębiamy się z profesjonalnego punktu widzenia, którego możesz nie znać.
1.TIG jest jednym z „najbardziej kontrolowanych” procesów spawania
Spawanie metodą TIGwykorzystuje nietopliwy łuk argonowy jako źródło ciepła, ze stabilnym wyjściem prądu stałego lub przemiennego, umożliwia precyzyjną kontrolę bardzo niskiego dopływu ciepła, szczególnie nadaje się do:
- Części o cienkich ściankach (np. stal nierdzewna o grubości 0,3 mm)
- Materiały termiczne (stop tytanu, niklu, magnezu)
- Połączenia precyzyjne (np. mikrorurki do przyrządów) Połączenia precyzyjne (np. mikrorurki do przyrządów) Rzeczy, o których możesz nie wiedzieć w związku ze spawaniem metodą TIG
W porównaniu ze spawaniem MIG lub ręcznym spawaniem łukowym, TIG charakteryzuje się mniejszą strefą wpływu ciepła, gęstszą strukturą spoiny i łatwiejszą do kontrolowania deformacją.
2.powierzchnia jest piękna ≠ niezawodność wewnętrzna, spawanie tylnej części tego samego istotnego elementu
Wielu spawaczy łatwo ignoruje „ochrona pleców”podczas nauki TIG.
Szczególnie przy spawaniu stali nierdzewnej, stopów tytanu i innych metali wyjątkowo wrażliwych na utlenianie, jeżeli tylna strona nie jest wypełniona argonem, bardzo łatwo powstaje wewnętrzna warstwa utleniania, warstwa odwęglenia i punkt korozji międzykrystalicznej, co powoduje zwiększoną szybkość korozji i znaczne skrócenie żywotności.
Rozwiązanie:
- Ochrona argonowa wewnątrz rurki (gaz powrotny)
- Użyj specjalnego pierścienia blokującego gaz, ceramicznego przewodnika gazowego
- Kontroluj szybkość przepływu i czas wymiany (> 2-krotna objętość).
3. czystość gazu argonowego bezpośrednio decyduje o jakości spoiny – nie wierz, że „99,9% to wystarczająco”
W zwykłym spawaniu konstrukcyjnym może być stosowany gaz argonowy klasy przemysłowej (czystość ≥ 99,99%). Jednak w następujących scenariuszach:
- Części lotnicze
- Komory wysokopróżniowe
- Systemy czystości medycznej
nawet śladowe zanieczyszczenia (np. tlen, wilgoć, wodór) mogą powodować powstawanie żużla, dziurek, porowatości, a nawet mikropęknięć wewnątrz spoiny.
Zalecenia:
- Do produkcji najwyższej jakości preferowany jest argon (5N) o czystości ≥99,995%
- Stosować system zasilania gazem z alarmami wilgotności/punktu rosy.
4. Różne kolory elektrod wolframowych to nie tylko różnica w marce, ale także różnica w wydajności spawania.
Kolory elektrod wolframowych | Składniki | Cechy | Sugestie dotyczące aplikacji |
Zielony (WP) | Czysty wolfram | Rozproszenie łuku, słaby rozruch | Tylko do spawania aluminium prądem przemiennym |
Czerwony (WT20) | Spawanie 2% toru | Koncentracja łuku, długa żywotność | Spawanie prądem stałym stali węglowych i nierdzewnych (należy pamiętać, że występuje niewielka radioaktywność) |
Szary (WZr) | Zawierający cyrkon | Dobra odporność na zanieczyszczenia | Zalecany do spawania stopów tytanu |
Fioletowy (WX) | Stopy ziem rzadkich | Bardzo wszechstronny, stabilny łuk | Polecany do nowoczesnych maszyn spawalniczych |
Niewłaściwy wybór elektrody wolframowej nie tylko wpływa na stabilność łuku, ale również prowadzi do zanieczyszczenia jeziorka stopowego elektrodą wolframową i powstawania wtrąceń.
5. Piękno spoiny lustrzanej jest wynikiem mikro-metalurgicznej organizacji
Spawanie metodą TIG charakteryzuje się gładką spoiną i jednolitą łuską, ale za tymi „pozorami” kryje się bardzo mała ilość odprysków i stabilne zachowanie dynamiczne jeziorka stopionego metalu.
Przy odpowiedniej kontroli parametrów spoina ma drobne ziarno, jednorodną organizację i właściwości mechaniczne (zwłaszcza trwałość zmęczeniową), które są znacznie lepsze niż w przypadku innych metod spawania ręcznego.
Mikroskopowe cechy dobrej jakości spoiny TIG obejmują:
- mikrostruktura kryształów równoosiowych lub drobnych kryształów kolumnowych
- brak znaczącego żużla, porowatości, pęknięć
- pęknięcie o ciągliwym wzorze pękania
6. Spawanie metodą TIG nie jest „wolną pracą”, ale „szerokim zakresem zastosowań”
Metoda TIG jest często uważana za powolną i kosztowną, ale jej prawdziwe zalety to:
- bardzo wysoka kontrola jakości spoin (szczególnie w przypadku wymagań przemysłu dotyczących zerowej liczby defektów)
- można stosować do różnych metali (stali, miedzi, aluminium, niklu, tytanu itp.)
- Łatwość automatyzacji, np. spawanie orbitalne metodą TIG, spawanie zrobotyzowane metodą TIG itp.
W systemach zautomatyzowanych metoda TIG pozwala osiągnąć prędkość spawania rzędu kilkudziesięciu centymetrów na minutę, co jest szczególnie przydatne w przypadku produkcji wielkoseryjnej wymagającej dużej powtarzalności.
7. Po zabezpieczeniu gazowym, nie jest to opcjonalne, ale ma kluczowe znaczenie dla określenia trwałości spoiny
W momencie zgaśnięcia łuku spawalniczego TIG, jeziorko stopionego metalu ma nadal wysoką temperaturę. Jeśli natychmiast odsuniesz się od palnika, tlen i azot z powietrza bardzo łatwo wnikają w kryształy, tworząc porowatość i warstwę utleniania, co skutkuje szybkim pęknięciem spoiny.
Porady profesjonalistów:
- łuk wyłącza się po czasie opóźnienia gazu ≥ 3s (w zależności od materiału można opóźnić do 6s)
- utrzymuj palnik w niezmienionej pozycji, aż do całkowitego wypływu gazu
- użyj funkcji „ochrony gazowej” spawarki, aby ustawić parametry
8. Spawanie metodą TIG nie jest oddzielnym procesem, ale „inżynierią systemową”
Doskonałe rezultaty spawania metodą TIG, obejmujące szereg systemów z:
- układ zasilania (stabilność, odpowiedź prądowa)
- układ ochrony gazu (ciśnienie, czystość, natężenie przepływu)
- parametry procesu (prąd, napięcie, polaryzacja, kształt fali)
- umiejętności obsługi (kąt palnika, tryb podawania drutu, prędkość uchwytu)
- sterowanie pomocnicze (takie jak pedał nożny, tryb sterowania zajarzeniem łuku, sterowanie automatyczne). Innymi słowy, TIG nie polega na „obsłudze spawarki”, lecz na sterowaniu **ekosystemem spawalniczym**.
Wniosek
„Trudność” spawania metodą TIG nie leży w sprzęcie, ale w ekstremalnych wymaganiach dotyczących szczegółów i specjalizacji. Ale to właśnie dzięki tym szczegółom może ono znaleźć zastosowanie w najbardziej wymagających branżach.
Jeśli zrozumiesz naukową stronę tego procesu i wdrożysz wymagane specyfikacje, nie tylko będziesz spawał metal, ale także stworzysz wysokiej jakości standard przemysłowy.
Czas publikacji: 18-kwi-2025