Spawanie metodą TIG (spawanie gazem obojętnym wolframem), znany również jako GTAW, jest rodzajem procesu spawania łukowego przy użyciu nietopliwych elektrod wolframowych, chronionych gazem obojętnym (zwykle argonem). Jego głównymi cechami są wysoka jakość spoiny, czysta spoina i przydatność do spawania z wysoką precyzją różnych materiałów metalowych.
Tło rozwoju spawania metodą TIG
Technologia ta powstała w latach 40. XX wieku w celu produkcji konstrukcji ze stopów aluminium dla samolotów. Następnie znalazła szerokie zastosowanie w energetyce jądrowej, przemyśle stoczniowym, elektronicznym i medycznym, stając się jedną z niezastąpionych technologii precyzyjnego spawania w nowoczesnym przemyśle.
Zasada spawania metodą TIG
Spawanie metodą TIG wykorzystuje źródło prądu stałego lub przemiennego do topienia metalu za pomocą łuku o wysokiej temperaturze wytwarzanego między elektrodą wolframową a przedmiotem obrabianym. Gaz obojętny zapewnia ochronę przed zanieczyszczeniem spoiny tlenem atmosferycznym i azotem.
Elementy wyposażenia do spawania metodą TIG
- Jednostka zasilająca:spawarka stałoprądowa DC lub AC
- Pistolet spawalniczy: w tym uchwyt elektrody wolframowej, dysza gazowa, układ chłodzenia wodnego itp.
- Elektroda wolframowa: czysty wolfram (W), wolfram torowany (WT20), wolfram cerowy (WC20) i inne.
- System gazu ochronnego: głównie argon, wyposażony w regulator przepływu i butle gazowe
- Materiał dodatkowy (opcjonalnie): drut spawalniczy dobrany do materiału bazowego.
- Układ chłodzenia: spawanie dużej mocy palnikiem spawalniczym chłodzonym cieczą wymaga wyposażenia w chłodnicę
Parametry i punkty kontrolne procesu spawania metodą TIG
| Przedmiot | Zakres parametrów (przykład) | Opis kontroli |
| Aktualny typ | Prąd stały (DC)/prąd przemienny (AC) | AC dla aluminium, DC dla stali nierdzewnej |
| Obecny rozmiar | 15-300A | Zależy od grubości płytki i średnicy elektrody |
| Przepływ gazu | 8-15L/min | Stabilny w pomieszczeniu, bez nadmiernego przepływu gazu |
| Średnica elektrody wolframowej | 1,0-4,0 mm | Cienkie elektrody do cienkich płytek |
| Kąt palnika spawalniczego | Pochylenie 10-15° | Do ochrony gazowej i przestrzeni operacyjnej Korzystne |
| Kontrola długości łuku | 1-3mm | Im krótsza długość łuku, tym większa głębokość wtopienia |
Materiały i metody spawania stosowane w spawaniu metodą TIG
Dostępne materiały do spawania metodą TIG
- Stal nierdzewna (typu austenitycznego, typu duplex)
- Stop aluminium (seria 6000, 7000)
- Stop magnezu, stop tytanu
- Miedź i jej stopy
- Stopy wysokotemperaturowe (Inconel, Hastelloy)
Kilka form spawania metodą TIG
•Spawanie doczołowe
•Spoina pachwinowa
•Spawanie rur i płyt metodą TIG
•Spawanie jednostronne metodą TIG i formowanie dwustronne
Zalety i wady spawania metodą TIG
Zalety spawania metodą TIG
- Wysokiej jakości spoina, prawie bez żużlu i porowatości
- Piękny spaw, odpowiedni do widocznych części
- Dokładna kontrola głębokości i szerokości topienia
- Brak rozprysków, czyste środowisko
Wady spawania metodą TIG
- Niska prędkość spawania
- Wysokie wymagania eksploatacyjne
- Wyższe koszty (gaz, elektroda, układ chłodzenia wodnego)
- Nie nadaje się do spawania o dużej grubości i dużej wydajności
Zagadnienia techniczne spawania metodą TIG
Szlifowanie elektrod
- powinny być naostrzone do kształtu „końcówki ołówka”.
- Gładka powierzchnia, bez zadziorów
- Utrzymuj kierunek szlifowania zgodny z osią
Inicjacja łuku i zamykanie łuku
- Łuk elektryczny inicjowany jest za pomocą trybu rozruchu o wysokiej częstotliwości, aby uniknąć kontaktu z materiałem bazowym.
- Przed zamknięciem łuku gaz powinien zostać wyłączony z opóźnieniem, aby mieć pewność, że spoina nie utleni się podczas procesu chłodzenia (ochrona przed cofaniem się gazu)
Umiejętności obsługi ręcznej
- Ustabilizuj rękę i nie spuszczaj wzroku z roztopionego jeziora.
- Poruszaj się z jednostajną prędkością, aby uniknąć drgań
- Zsynchronizowane podawanie drutu, stały rytm
Typowe problemy i środki zapobiegawcze przy spawaniu metodą TIG
| Rodzaj wady | Możliwe przyczyny | Środki zapobiegawcze |
| Otwory gazowe | Niewystarczający przepływ gazu, zanieczyszczenia | Utrzymuj gaz w czystości, czyść powierzchnię materiału bazowego |
| Spękanie | Niewystarczające podgrzewanie wstępne, zbyt szybkie chłodzenie | Kontrola szybkości chłodzenia, właściwe podgrzewanie wstępne |
| Niepowodzenie w połączeniu | Niski prąd, poruszanie się zbyt szybko | Dostosuj bieżące parametry, zmniejsz prędkość spawania |
| Guzy spawalnicze | Niestabilna kontrola basenu stopionego, przeładowanie | Popraw umiejętności obsługi, podawaj odpowiednią ilość drutu |
Zagadnienia bezpieczeństwa i ochrony środowiska podczas spawania metodą TIG
- Noś maskę z filtrem UV, aby uniknąć poparzeń łukiem elektrycznym.
- Utrzymuj dobrą wentylację, aby zapobiec gromadzeniu się gazu argonu
-Aby zapobiec powstaniu pożaru, należy oczyścić obszar operacyjny z materiałów łatwopalnych.
-Stosuj izolowane rękawice spawalnicze, rękawy chroniące przed ciepłem
Studium przypadku zastosowania spawania metodą TIG (krótkie)
Przypadek 1: spawanie sprzętu medycznego ze stali nierdzewnej
Materiał: stal nierdzewna 304
Wymagania: spoina bez porowatości, jednolity kształt
Proces: spawanie metodą TIG DC, niskoprądowa kontrola głębokości wtopienia, opóźnienie zabezpieczenia argonem 10s
Wyniki: aby spełnić wymagania badań nieniszczących, spoiny nie wymagają szlifowania
Przypadek 2: Spawanie wymiennika ciepła ze stopu aluminium
Materiał: płyta aluminiowa 6061
Parametry procesu: spawanie prądem przemiennym, podgrzewanie do 120°C, zastosowanie sterowania pulsacyjnego w celu zapobiegania przepaleniom
Wyniki: wytrzymałość, uszczelnienie zgodne z normami testowymi
Przyszłe trendy w spawaniu metodą TIG
- Integracja automatyzacji: system robota TIG jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym i medycznym
- Inteligentne sterowanie: sterowanie w pętli zamkniętej poprzez rozpoznawanie obrazu basenu stopionego metalu
- Spawanie metodą TIG impulsową o wysokiej częstotliwości: poprawa wydajności i jakości spawania cienkich materiałów
- Rozwój technologii spawania wielomateriałowego: w celu zaspokojenia potrzeb połączeń różnych metali
Czas publikacji: 29-05-2025