Argonové obloukové svařování TIG

V tomto článku se srozumitelným jazykem podíváme na strukturu a proces TIG svařování.

Pokud jde o opravy karoserií, svařování TIG se většinou spojuje s opravami hliníkových karoserií vozidel. Kromě hliníku lze tento typ svařování použít ke spojení jakéhokoli jiného kovu, včetně různých druhů kovů, které lze svařit do jednoho kusu. Podívejme se na zařízení, princip činnosti a některé detaily použití tohoto typu svařování.

Svařování TIG je manuální proces, který vyžaduje, aby svářeč používal obě ruce. To, co odlišuje TIG od ostatních typů svařování, je způsob vytváření oblouku a způsob podávání přídavného materiálu. Svářeč drží hořák jednou rukou, čímž vytváří oblouk, a druhou rukou podává přídavný materiál ke svarovému spoji. Protože jsou zapotřebí obě ruce, je tento typ svařování považován za nejobtížnější na naučení, ale také za nejuniverzálnější, protože jej lze použít ke svařování různých kovů. Proces je poměrně pomalý, ale při správném použití vytváří vysoce kvalitní svar. Svařování TIG se obvykle používá, když je potřeba svařovat něco neobvyklého, odlišného od oceli, a tam, kde je potřeba úhledný, tenký svar.

TIG (Tungsten Inert Gas Welding) se překládá jako svařování wolframovou elektrodou v prostředí inertního plynu. Úplný a správnější název TIG je Gas Tungsten Arc Welding (GTAW).

Toto svařování bylo poprvé zavedeno ve 1940. letech XNUMX. století a používalo se při něm hélium jako ochranný plyn.

Proč se wolfram používá pro svařování?

Wolfram je velmi tvrdý, mírně radioaktivní a křehký kov. Jeho použití je ve srovnání s jinými kovy omezené. Při TIG svařování se wolfram používá jako netavitelná elektroda, která slouží k vytvoření oblouku. Zahřívá se až na 6000 stupňů Celsia. Jeho vysoký bod tání a dobrá elektrická vodivost zabraňují jeho hoření.

Jak funguje TIG svařování?

Tento typ svařování vyžaduje tři věci: vysokou teplotu, ochranný plyn a přídavný kov. Vysoké teploty se dosahuje průchodem elektřiny wolframovou elektrodou, která vytváří s kovem oblouk. Plyn vychází z lahve a proudí do svařovací oblasti, aby chránil svar před vzduchem. Přídavný kov je drát, který svářeč přivádí do oblouku a taví se. Proces probíhá v následujícím pořadí: nejprve svářeč otevře plyn, poté se elektroda přiblíží ke spoji svařovaných částí v dostatečné vzdálenosti, aby se nedotýkala kovu, poté se sešlápne pedál a vytvoří se svařovací oblouk. Kov svařovaných částí se začne tavit a svářeč druhou rukou začne tlačit přídavný drát do zóny svařovacího oblouku, který se taví a vyplňuje svarový spoj.

Svařování TIG je podobné obloukovému svařování s elektrodami. Pouzdro s držákem elektrody ze svařování TIG lze namontovat na obloukový svářecí stroj a tato konstrukce bude fungovat jako TIG.

Svařovací oblouk při TIG svařování lze vytvořit stejným způsobem jako při elektrickém obloukovém svařování elektrodami, ale častěji mají TIG stroje funkci „vysokofrekvenčního startu“. To umožňuje nedotýkat se kovu a vytvořit svařovací oblouk. Jakmile je k elektrodě přivedeno napájení, oblouk se vytvoří ve vzdálenosti až 2.5 cm od kovu. Toho je dosaženo díky krátkému okamžiku dodávky vysokého napětí, které pomáhá překonat vzdálenost od kovu a vytvořit elektrický oblouk. Ihned po vytvoření oblouku napětí klesne na hodnotu nastavenou na zařízení. Wolframová elektroda tak není vystavena fyzickému nárazu a neopotřebovává se.

Ochranný plyn pro TIG svařování

Ochranný plyn chrání svařovanou oblast před vzduchem. Lze použít argon/Ar a helium/He. Nejčastěji se používá argon. Protože jsou tyto plyny inertní, nemění vlastnosti svaru. Méně často se používají tři typy plynných směsí. První je argon a vodík, druhou je argon a dusík a třetí je argon a helium. Argon smíchaný s heliem se používá při svařování silných kovů pro lepší provaření svaru. Čistý argon je vhodný pro většinu svařovacích prací.

Typy wolframových elektrod

Wolfram je hlavní složkou, z níž se vyrábí elektroda pro TIG svařování. Někdy se přidává malé procento dalších kovů pro zlepšení vlastností svařovacího oblouku vytvořeného elektrodou. Přidává se cer, lanthan a zirkon.

Elektrody se dodávají v různých průměrech a mají různé tvary konců. Tvar konce určuje vlastnosti vytvořeného svařovacího oblouku. Tvar konce elektrody je nutné zadat ručně.

Ostrý „špička“ se používá pro svařování oceli. Tento tvar lze konci dát na jemnozrnném brusném kotouči nebo speciálním ostřicím zařízení pro wolframové elektrody.

Pro svařování hliníku a hořčíku se obvykle používá elektroda se zaoblenou „špičkou“. Pro dosažení tohoto tvaru je třeba vytvořit svařovací oblouk, nejlépe nad mědí (ale je možný i jiný kov). Jako ochranný plyn by se měl použít argon. Svářecí stroj se určitým způsobem seřídí tak, aby se wolframová elektroda začala tavit a na jejím konci se vytvořila kapka. Když kapka vytvoří malou kuličku, je třeba svařovací oblouk zastavit.

Příprava kovu pro TIG svařování

Příprava kovu je obzvláště důležitá při TIG svařování. Měl by být bez rzi, oxidace, okujů, zbytků barev, oleje a dalších nečistot. Měl by se použít pouze čistý kov. V případě svařování hliníku by měl být čištěn fyzikálními metodami nebo chemickými kyselými čističi.

Nastavení svařovacího stroje TIG

Přístroj má dvě hlavní nastavení – změnu síly proudu a úpravu průtoku ochranného plynu. Nastavení síly proudu závisí na typu kovu a jeho tloušťce. Průtok ochranného plynu se upravuje v závislosti na podmínkách prostředí, typu kovu a objímce držáku elektrody.

svařování hliníku

Pro svařování hliníku se používá elektroda vyrobená z čistého wolframu nebo wolframu s přídavkem zerkonia. Je nutné, aby její hrot byl připraven ve tvaru malé kuličky (viz výše). Zařízení musí být nastaveno na A/C (střídavý proud). Je nutné, aby svařovací oblouk byl vytvořen dálkově (funkce „vysokofrekvenční start“). Jako ochranný plyn se používá 100% argon. Při správném nastavení svářecího stroje a výběru vhodné elektrody je možné svařovat hliníkové plechy jakékoli tloušťky. Jak je vidět na fotografii níže, svar je získán s vysokými dekorativními a pevnostními vlastnostmi.

Proces svařování TIG

Začátečníci by se měli naučit svařovat metodou TIG, počínaje ocelí o tloušťce 2–3 mm. Při svařování je nutné kontrolovat vzdálenost mezi elektrodou a svařovaným kovem. K tomu je třeba zaujmout stabilní polohu. Elektroda je umístěna přibližně 20 stupňů od svislé polohy. Vzdálenost mezi elektrodou a kovem by měla být od 1 do 1.5 průměru elektrody. Pokud se například použije elektroda o průměru 1.6 mm, bude vzdálenost přibližně 2 mm. Před zahájením svařování je třeba pomalu pohybovat rukou po povrchu a kontrolovat úhel polohy elektrody a vzdálenost, abyste věděli, že vám nic nebrání.

Začněte vytvořením svařovacího oblouku. Délka oblouku ovlivňuje teplo ve svařovací oblasti. Čím delší je oblouk, tím více tepla. Vnímejte, jak ovlivňuje kov a taví ho. Nejprve zkuste svařovat bez přídavného materiálu. Po pochopení celého procesu začněte do svařovací oblasti přidávat přídavný drát. Přídavný materiál musí být přiváděn správně a musí se tavit pod vlivem svařovaného kovu, nikoli pod svařovacím obloukem. Musí být přiváděn blízko oblouku a musí spadat do oblasti působení ochranného plynu.

Závěrem lze říci, že svařování TIG je i přes počáteční obtížnost zvládnutí považováno za jeden z nejvšestrannějších typů svařování, který vytváří vysoce kvalitní svar.

Doba čtení 7 min Zobrazení 2.8k. Publikováno 16.05.2018

Ve světě moderního svařování existuje mnoho různých metod – starých i nových. Mezi všemi technologiemi však jedna vyniká – TIG neboli tigové svařování. Jeho rozsah použití je nejširší: od řemeslných servisních dílen pro opravy automobilů až po velké výrobní závody s nejsložitějšími technologickými cykly.

Tato metoda je vhodná jak pro výrobu tenkých svarů, tak pro práci s masivními díly s tlustými hranami. Doporučujeme seznámit se s metodou TIG, jejími vlastnostmi, vybavením, výhodami a nevýhodami.

Co je tato metoda v principu?

Nejprve se podívejme na zkratku TIG, která popisuje podstatu metody: v překladu z angličtiny to není nic jiného než „wolfram a inertní plyn“. Jinými slovy, jedná se o hoření elektrického oblouku v inertním plynu.

Hlavním prvkem technologie TIG je wolframová elektroda. Patří do třídy netavitelných elektrod, protože bod tání wolframu je téměř 4000 °C. Tato vynikající vlastnost umožňuje pracovat s wolframovými elektrodami téměř se všemi typy a slitinami oceli.

Údržba spočívá v pravidelném ostření hrotu pro zachování přesnosti a jemnosti svarového tvaru. Wolframový hrot je upevněn ve speciálním hořáku a umístěn v kleštině. Pokud je elektroda delší, než je nutné, přebytečná délka se umístí do speciálního pouzdra, aby se zabránilo zkratu.

Jako inertní plyn se nejčastěji používá argon, proto se celé svařování nazývá argonové obloukové svařování s tavitelnou elektrodou. Argon je přiváděn v kruhu, v jehož středu je elektroda umístěná v keramické trysce na konci hořáku.

Bez inertního plynu nic dobrého nevzniká, v tomto případě se do svařovací lázně dostává kyslík s uvolňováním vodíku, což vede k vysoké pórovitosti svaru a krystalizaci kovu během tuhnutí. Argon jako inertní plyn chrání proces před těmito nežádoucími jevy. Přívod plynu se spouští tlačítkem na hořáku.

Stejně jako u všech typů obloukového svařování se okraje spojovaných kovových obrobků začnou tavit při zapálení oblouku. Pokud je mezi povrchy mezera, je nutné použít další přídavný drát, který svářeč jednoduše podává volnou rukou.

Pokud se spojované díly těsně dotýkají, stačí samotný kov k vytvoření vysoce kvalitního švu.

Aplikace a výhody technologie TIG

Argonové svařování se používá extrémně široce díky vysoké teplotě spalování elektrického oblouku. Tato skutečnost činí tuto metodu přijatelnou jak pro uhlíkovou ocel, tak pro různé a velmi rozmarné neželezné kovy: hliník, měď, titan a další kovy.

Nerezová ocel se také perfektně svařuje metodou TIG: švy jsou vytvořeny velmi kvalitně a esteticky příjemně. Metoda TIG nevyžaduje po pracovním procesu čištění švu od strusky.

Zvláštní zmínku si zaslouží práce s hliníkem. Tento extrémně vrtošivý kov je téměř nemožné svařovat bez argonu. Problém spočívá v oxidovém filmu, který se okamžitě tvoří a neumožňuje vznik tavné lázně a tím i svarového švu.

Díky argonu, který vytváří ochranné prostředí, se hliník taví velmi rovnoměrně a svar se vytvoří správně a rovnoměrně. Pokud se použije další přídavný drát, musí být vyroben ze stejného kovu jako spojované díly.

Oblasti použití argonového svařování jsou následující:

• všechny druhy strojírenství;
• opravny automobilů;
• potravinářský průmysl;
• rafinace ropy a chemický průmysl a mnoho dalších.

TIG svařování má oproti jiným typům mnoho výhod:

• přesná kompaktní lokalizace ohřevu obrobku, která minimalizuje riziko deformace;
• úplná absence kyslíku ve svařovací lázni v důsledku jejího vytěsnění argonem, který je těžší než kyslík;
• vynikající rychlost svařování TIG;
• jednoduchost provedení a snadné osvojení metody;
• vysoce kvalitní šev;
• široká škála kovů pro práci;
• chytrá ekologie: méně emisí do ovzduší.

Pořadí práce a její parametry

Nejprve byste měli důkladně očistit hrany, které se mají svařovat, od rzi, nečistot, stop oleje nebo barvy. Poté je třeba promyslet a vypočítat následující parametry: hodnotu svařovacího proudu, tlak argonu při jeho dodávání, tloušťku elektrody.

Elektroda musí být připravena: její hrot musí být nabroušen a vyleštěn na brusném kotouči. Ostrost hrotu bude záviset na tloušťce hran svařovaných obrobků. Pokud například plánujete svařovat tenký kov, musí být hrot nabroušen velmi ostře. A proto se při práci s tlustými hranami úhel ostření zvětšuje.

Síla svařovacího proudu ovlivňuje parametry svaru a hloubku průvaru. Elektrický oblouk lze zapálit třemi způsoby:

1. Přejeďte jehlou po kovu: tato metoda není příliš oblíbená, protože elektroda se často lepí a rychle se opotřebovává.
2. Pro dosažení bodového kontaktu se používá metoda Lift TIG, která se používá ve strojích střední cenové kategorie.
3. Bezkontaktní zapalování je nejpohodlnější metoda a používá se v drahých zařízeních.

Pokud je mezera větší, stupeň tavení se v důsledku rozpínání svarové lázně sníží. Směr tvorby svaru vždy probíhá zprava doleva bez jakýchkoli výkyvů. Tato pravidla platí při práci s tenkými kovovými hranami.

Pokud plánujete svařovat silné obrobky, je nejprve nutné připravit hrany pod úhlem 45°. Spoje se vytvářejí různými způsoby: kořenový šev je rovnoměrný a výplňové a překryvné švy se vytvářejí kmitavými pohyby s přídavným přídavným drátem.

Pokud je připojení tupého typu, měl by být přesah jehly 5 mm. Pokud je však připojení úhlového formátu, rozměry se nastavují individuálně v závislosti na velikosti výstupu trysky a stupni přístupnosti v pracovní oblasti.

Vlastnosti a nevýhody metody TIG

Ruční svařování argonovým obloukem je univerzální technologie s mnoha výhodami. Existují však i nevýhody, které je třeba znát a pamatovat si.

• Práce s argonem venku za větrného počasí je téměř nemožná: argon je zcela vytlačen větrem. Samozřejmě můžete instalovat ochranné štíty a zároveň zvýšit dodávku argonu, ale toto řešení nelze nazvat efektivním a ekonomickým.
• Práce s tavnou elektrodou v argonovém oblaku má přísný požadavek na předběžnou přípravu pracovních ploch – pečlivé očištění hran od rzi, oleje a barvy. Pokud se tak nestane, ve svarech se objeví obrovské póry.
• Konstrukce hořáku s krytkou a tryskou může vést k obtížím při svařování v místech s obtížným přístupem. Nejčastěji se s tím setkáváme u rohových spojů nebo při práci v malém prostoru. Řešením je buď zvětšení vzdálenosti vyčnívání jehly, nebo změna polohy krytky s odříznutím wolframové elektrody.
• Varianta metody TIG Lift zahrnuje riziko vzniku stopy na povrchu v důsledku zapálení svaru mimo pracovní prostor. V tomto případě je nutné speciální čištění.

K provedení metody TIG je zapotřebí určité vybavení.

Sada potřebných věcí zahrnuje následující:

• svářecí stroj s podporou různých režimů;
• láhev s argonem nebo jiným inertním plynem;
• převodovka a lanko;
• plynový hořák v jedné ze dvou verzí: č. 1 pro práci s tenkohrannými kovy a č. 2 pro práci s tlustšími kovy.

Viz také:

1. Co je to pulzní svařování a jaké jsou výhody této metody?
2. Nejlepší svářečské kukly (chameleon)
3. Nejlepší svařovací poloautomaty roku 2021, invertorový typ s plynem. Tipy pro výběr
4. Teplota páječky: optimální teplota ohřevu pro pájení
5. Kupte si beton s dodáním