Metoda TIG, która jest uznawana za wszechstronną, ma kilka istotnych zalet: daje możliwość łączenia niemal wszystkich metali oraz ich stopów, podczas spawania nie powstają rozpryski, a ponadto spoina nie wymaga czasochłonnej obróbki po skończonej pracy. Należy wspomnieć także o zachowaniu pełnej kontroli nad całym przebiegiem procesu spawania. To powoduje, że metoda TIG cieszy się dużą popularnością, ale żeby móc osiągnąć oczekiwane efekty, należy w odpowiedni sposób dobrać parametry pracy, a w szczególności prąd spawania. Jak to zrobić?
Jak wygląda technika spawania TIGiem?
Spawanie spawarką TIG polega na wytwarzaniu łuku elektrycznego przy użyciu nietopliwej elektrody wolframowej. Odbywa się to w osłonie gazu obojętnego, którym może być argon, hel lub ich mieszanina. Do zajarzenia łuku w metodzie TIG dochodzi poprzez potarcie elektrodą wolframową spawanego materiału, jednak może to odbywać się również bezstykowo za sprawą układu jonizatora. Łuk spawalniczy topi materiał podstawowy i nie ma potrzeby stosowania materiału dodatkowego, choć jest to możliwe (to pręt spawalniczy, który należy podawać ręcznie).
Sposób spawania metodą TIG został przedstawiony na poniższym schemacie:
Do spawanego materiału podstawowego zbliżana jest nietopliwa elektroda wolframowa i tworzy się łuk elektryczny. Przyczynia się on do topienia materiału, a także spoiwa TIG doprowadzanego obok uchwytu. To powoduje, że tworzy się jeziorko spawalnicze, które krzepnie w momencie oddalenia łuku, zmieniając się w trwałą spoinę. W uchwycie spawalniczym znajduje się dysza gazowa, to dzięki niej doprowadzany jest gaz osłonowy chroniący obszar spawania przed wpływem atmosfery. Napięcie do elektrody jest doprowadzane za pomocą prądowego przewodu, który wychodzi od źródła prądu. Jak pokazuje schemat, uchwyt spawalniczy może być chłodzony cieczą, wówczas chłodziwo jest do niego doprowadzane i wraz z chłodnicą pracuje w obwodzie zamkniętym.
Proces spawania metodą TIG może odbywać się z zastosowaniem prądu stałego, czyli TIG DC lub prądu przemiennego, TIG AC. W pierwszym przypadku obecnie bardzo często wykorzystywany jest jednokierunkowy prąd pulsujący dający możliwość regulacji jego parametrów. To sprawia, że mamy istotny wpływ na kształt uzyskanej spoiny i możemy bez przeszkód łączyć cienkie blachy. W metodzie TIG AC zastosowanie znajduje m.in. prąd przemienny prostokątny, który pozwala na zachowanie odpowiednio dużej kontroli nad całym procesem spawania.
Przed rozpoczęciem pracy konieczne jest dobranie rodzaju i średnicy elektrody nietopliwej, a także kilku istotnych parametrów. To m.in.:
- rodzaj oraz natężenie przepływu gazu osłonowego,
- rodzaj i wymiary spoiwa (materiału dodatkowego),
- prędkość spawania.
Bardzo ważne jest też to, aby właściwie dobrać prąd spawania, gdyż od tego zależy komfort pracy, a także uzyskane rezultaty.
Jak dobrać prąd spawania w metodzie TIG?
Jak już zostało wspomniane, proces spawania metodą TIG może odbywać się prądem stałym lub przemiennym. W przypadku TIG DC ilość ciepła powstającego na biegunie dodatnim to ok. 70% całkowitego ciepła, jaki jest wydzielany w łuku. Żeby zwiększyć trwałość elektrody i uniknąć nadmiernego rozgrzewania się uchwytu podczas spawania prądem stałym, stosowana jest biegunowość ujemna na elektrodzie. Ma to dodatkowo pozytywny wpływ na przebieg całego procesu spawania. W ten sposób można łączyć prawie wszystkie metale, do wyjątków należy aluminium, magnez, a także ich stopy. Wymienione materiały spawania się prądem przemiennym.
Poza biegunowością prądu spawania, należy też ustawić odpowiednią wartość jego natężenia. Jest ona uzależniona od rodzaju oraz grubości materiału, rodzaju oraz średnicy elektrody nietopliwej, rodzaju gazu osłonowego, jak również pozycji spawania. Natężenie prądu to istotny parametr, ponieważ wpływa na szerokość i głębokość spoiny, ilość ciepła wprowadzanego w spawany materiał i temperaturę końca nietopliwej elektrody. Jeżeli ustawimy za niskie natężenie prądu, wówczas trudne stanie się uzyskanie właściwego przetopu. Z kolei zbyt wysokie natężenie często przyczynia się do pojawienia się nadtopień na końcu elektrody, a także do miejscowego wypalania dziur w spawanym materiale na skutek jego przegrzania.
Poniżej znajduje się wskazówka, jak dobierać natężenie prądu w zależności od średnicy elektrody i przepływu gazu osłonowego:
- średnica elektrody 1 mm, przepływ gazu 5-6 l/min – TIG DC 5-80 A, TIG AC 10-80 A;
- średnica elektrody 1,6 mm, przepływ gazu 6-7 l/min – TIG DC 60-140 A, TIG AC 15-90 A;
- średnica elektrody 2,4 mm, przepływ gazu 7-8 l/min – TIG DC 130-220 A, TIG AC 20-140 A;
- średnica elektrody 3,2 mm, przepływ gazu 9-10 l/min – TIG DC 220-340 A, TIG AC 30-200 A;
- średnica elektrody 4 mm, przepływ gazu 11-12 l/min – TIG DC 330-350 A, TIG AC 40-350 A.
Prąd spawania TIG AC – charakterystyczne parametry
Chcąc spawać prądem przemiennym, należy zwrócić uwagę na dodatkowe parametry, charakterystyczne dla metody TIG AC. Jednym z nich jest balans prądu przemiennego, który odgrywa istotną rolę przy spawaniu aluminium. Balas wpływa na to, w jaki sposób przebiega rozkład ciepła pomiędzy nietopliwą elektrodą a spawanym materiałem. W ponad 90% przypadków najkorzystniejszym rozwiązaniem jest ustawienie tzw. balansu ujemnego, a więc na poziomie od -25% do -15%. Pozwala to na uzyskanie odpowiedniej głębokości wtopienia oraz zużycie elektrody wolframowej na optymalnym poziomie.
Kolejny istotny parametr to częstotliwość prądu przemiennego. Inaczej jest to ilość przypadających na sekundę pojedynczych cykli prądu przemiennego. Zaleca się, aby ustawiać częstotliwość na poziomie 80-120 Hz. Za niska wartość tego parametru negatywnie wpłynie na jakość uzyskanej spoiny.
Przygotowując się do spawania metodą TIG AC, należy też zwrócić uwagę na kształt fali prądu przemiennego, który może być: sinusoidalny, trapezowy lub prostokątny. Obecnie najczęściej spawacze wybierają ten ostatni, gdyż zapewnia stabilne jarzenie się łuku oraz jego odpowiednie parametry. Niemniej jednak doświadczeni spawacze często ustawiają też sinusoidalny kształt fali, zwłaszcza przy spawaniu czystego aluminium.
Ostrzenie elektrody i inne ważne kwestie
Przed spawaniem metodą TIG należy naostrzyć końcówkę nietopliwej elektrody. Ważne, aby zrobić to prawidłowo, inaczej może dojść do zajarzenia łuku poza końcówką elektrody, zmniejszenia jej trwałości lub pojawienia się zjawiska tańczenia łuku. Co prawda każdy spawacz ma swoją metodę przygotowywania elektrody wolframowej do użycia, ale najczęściej ostrzy się ją w taki sposób, żeby końcówka stała się stożkiem o kącie nachylenia od 35 do 45 stopni.
Elektrody przeznaczone do spawania TIGiem mają w składzie pierwiastki metali ciężkich. Podczas ich ostrzenia powstaje toksyczny pył przyczyniający się do ostrych lub przewlekłych chorób dróg oddechowych, w tym nowotworów. Należy więc zachować ostrożność i używać odpowiednich sprzętów jak specjalna ostrzałka. Przygotowanie elektrody wolframowej, podobnie jak jej wybór, ma duży wpływ zarówno na właściwości łuku spawalniczego, jak i geometrię spoiny. Powinna być ona oszlifowana w kierunku wzdłużnym.
W przypadku metody TIG bardzo istotną rolę odgrywa też czystość miejsca spawania. Musi ono być pozbawione zanieczyszczeń, w tym oleju czy tłuszczu. Należy zwrócić uwagę również na czystość materiału dodatkowego, a nawet rękawic roboczych. Ponadto konieczne jest dostosowanie ilości gazu ochronnego do wielkości dyszy gazowej i rodzaju spawania. Po zakończonej pracy nie należy od razu zamykać jego przepływu, gdyż to narazi elektrodę i spawany materiał na utlenienie.
TIG to uniwersalna metoda spawania i znajduje zastosowanie w wielu sytuacjach. Jeśli potrzebujesz solidnej i komfortowej w użyciu spawarki pozwalającej na jej wykorzystanie, sprawdź ofertę sklepu Allweld. Znajdziesz u nas zarówno urządzenia spawalnicze TIG DC do stali czarnej i nierdzewnej, jak i spawarki TIG AC DC umożliwiające spawanie Alumimium. W razie wątpliwości chętnie pomożemy Ci w zakupie sprzętu dostosowanego do Twoich potrzeb.
