Mi az AWI hegesztés
A volfrám inert gázos (TIG) hegesztés, más néven gázvolframíves hegesztés (GTAW), nem fogyó volfrámelektródát és inert védőgázt használ. - A TIG hegesztés lehetővé teszi a tárgyak összekapcsolását töltőanyag használata nélkül, ami tisztább és fröcskölésmentes varratokat eredményez.
A TIG hegesztési eljárás során az ív egy hegyes volfrámelektróda és a munkadarab között jön létre inert argon vagy hélium atmoszférában. A hegyes elektróda által biztosított kis erős ív ideális a kiváló minőségű és precíziós hegesztéshez. Mivel az elektróda nem fogyaszt el hegesztés közben, a TIG hegesztőnek nem kell kiegyenlítenie az ívből származó hőbevitelt, mivel a fém lerakódik az olvasztó elektródáról. Ha töltőfémre van szükség, azt külön kell hozzáadni a hegesztőmedencéhez.
Áramforrás
A TIG hegesztést lelógó, állandó áramú áramforrással kell működtetni - akár DC, akár AC. Az állandó áramú áramforrás elengedhetetlen ahhoz, hogy elkerüljük a túl nagy áramfelvételt, amikor az elektródát rövidre zárják a munkadarab felületén. Ez történhet szándékosan ívindításkor vagy véletlenül hegesztés közben. Ha a MIG-hegesztéshez hasonlóan lapos karakterisztikus áramforrást használnak, a munkadarab felületével való bármilyen érintkezés károsítaná az elektróda hegyét, vagy az elektródát a munkadarab felületéhez kötné. Egyenáramban, mivel az ívhő körülbelül egyharmada a katódon (negatív) és kétharmada az anódon (pozitív) oszlik el, az elektróda mindig negatív polaritású, hogy megakadályozza a túlmelegedést és az olvadást. Az egyenáramú elektróda pozitív polaritású alternatív áramforrás csatlakozásának azonban megvan az az előnye, hogy amikor a katód a munkadarabon van, a felület megtisztul az oxidszennyeződéstől. Emiatt az AC-t szívós felületű oxidrétegű anyagok, például alumínium hegesztésekor használják.
Ívindítás
A hegesztési ív a felület megkarcolásával, rövidzárlat kialakításával indítható. A fő hegesztőáram csak a rövidzárlat megszakadásakor folyik. Fennáll azonban annak a veszélye, hogy az elektróda a felülethez tapad, és a hegesztési varratban volfrámképződhet. Ez a kockázat minimálisra csökkenthető az „emelőív” technikával, ahol a rövidzárlat nagyon alacsony áramszinten jön létre. A TIG ív indításának legáltalánosabb módja a HF (High Frequency) használata. A HF több ezer voltos nagyfeszültségű szikrákból áll, amelyek néhány mikromásodpercig tartanak. A nagyfrekvenciás szikrák az elektróda és a munkadarab közötti hézag eltörését vagy ionizálódását okozzák. Ha elektron/ion felhő képződik, az áram folyhat az áramforrásból.
Megjegyzés: Mivel a HF abnormálisan magas elektromágneses emissziót (EM) generál, a hegesztőknek tudniuk kell, hogy használata interferenciát okozhat, különösen az elektronikus berendezésekben. Mivel az EM-kibocsátások terjedhetnek a levegőben, például rádióhullámok, vagy áramkábeleken továbbíthatók, ügyelni kell arra, hogy elkerüljük a vezérlőrendszerekkel és műszerekkel való interferenciát a hegesztés közelében.
A HF a váltakozó áramú ív stabilizálásában is fontos; váltakozó áramban az elektróda polaritása másodpercenként körülbelül 50-szer megfordul, aminek következtében az ív minden polaritásváltáskor kialszik. Annak biztosítására, hogy az ív minden polaritásváltáskor újra meggyulladjon, HF-szikrák keletkeznek az elektróda/munkadarab közötti hézagban, hogy egybeesjenek az egyes félciklusok kezdetével.
Elektródák
Az egyenáramú hegesztéshez használt elektródák általában tiszta volfrám, 1-4% tórium-oxiddal az ívgyújtás javítása érdekében. Alternatív adalékok a lantán-oxid és a cérium-oxid, amelyekről azt állítják, hogy kiváló teljesítményt nyújtanak (ívindítás és alacsonyabb elektródafogyasztás). Fontos a hegesztőáram szintjének megfelelő elektródaátmérő és csúcsszög kiválasztása. Általános szabály, hogy minél kisebb az áramerősség, annál kisebb az elektróda átmérője és a csúcsszöge. A váltakozó áramú hegesztésnél, mivel az elektróda sokkal magasabb hőmérsékleten fog működni, az elektróda eróziójának csökkentésére cirkónium-oxid hozzáadásával készült volfrámot használnak. Meg kell jegyezni, hogy az elektródán keletkező nagy mennyiségű hő miatt nehéz fenntartani a hegyes csúcsot, és az elektróda vége gömb alakú vagy „golyó” profilt vesz fel.
Védőgáz
A védőgázt a hegesztendő anyag szerint kell kiválasztani. A következő irányelvek segíthetnek:
Az argon + 2–5% H2 - hidrogén hozzáadása az argonhoz enyhén megnöveli a gázt, elősegítve a tisztább megjelenésű hegesztési varratok előállítását felületi oxidáció nélkül. Mivel az ív forróbb és összeszűkültebb, nagyobb hegesztési sebességet tesz lehetővé. A hátrányok közé tartozik a szénacéloknál a hidrogénrepedés veszélye és az alumíniumötvözeteknél a hegesztési fém porozitása.
Hélium és hélium/argon keverékek – ha héliumot adunk az argonhoz, az megemeli az ív hőmérsékletét. Ez elősegíti a nagyobb hegesztési sebességet és a hegesztés mélyebb behatolását. A hélium vagy a hélium/argon keverék használatának hátránya a gáz magas költsége és az ív elindításának nehézsége.
Alkalmazások
A TIG hegesztést minden ipari szektorban alkalmazzák, de különösen alkalmas a kiváló minőségű hegesztésre. Kézi hegesztésnél a viszonylag kis ív ideális vékony lemezanyaghoz vagy szabályozott behatoláshoz (csőhegesztések gyökérfutásában). Mivel a lerakódási sebesség meglehetősen alacsony lehet (külön töltőrúd használatával), az MMA vagy MIG előnyösebb lehet vastagabb anyagokhoz és vastag falú csőhegesztések kitöltéséhez.
A TIG hegesztést gépesített rendszerekben is széles körben alkalmazzák akár autogénen, akár töltőhuzallal. Mindazonáltal számos „elérhető” rendszer áll rendelkezésre csövek orbitális hegesztésére, amelyeket vegyi üzemek vagy kazánok gyártásához használnak. A rendszerek nem igényelnek manipulációs készségeket, de a kezelőnek jól képzettnek kell lennie. Mivel a hegesztő kevésbé tudja ellenőrizni az ív és a hegesztőmedence viselkedését, gondos figyelmet kell fordítani az élek előkészítésére (inkább megmunkált, mint kézzel), a hézagok illesztésére és a hegesztési paraméterek ellenőrzésére.
