Mis on TIG-keevitus

Volfram-inertgaasi (TIG) keevitus, tuntud ka kui gaas-volframkaarkeevitus (GTAW), kasutab mittekuluvat volframelektroodi ja inertset kaitsegaasi. - TIG-keevitus võimaldab esemeid ühendada ilma täitematerjali kasutamata, mille tulemuseks on korralikumad ja pritsmevabad keevisõmblused.

TIG-keevitusprotsessis moodustatakse kaar terava otsaga volframelektroodi ja tooriku vahel inertses argooni või heeliumi atmosfääris. Terava elektroodi väike intensiivne kaar on ideaalne kvaliteetseks ja täpseks keevitamiseks. Kuna elektroodi keevitamise ajal ei kulutata, ei pea TIG-keevitaja tasakaalustama kaare soojussisendit, kuna metall sadestub sulatuselektroodilt. Kui on vaja täitematerjali, tuleb see keevisvannile eraldi lisada.

Toiteallikas

TIG-keevitus peab töötama rippuva konstantse vooluga toiteallikaga – kas alalis- või vahelduvvooluga. Pideva vooluga toiteallikas on oluline, et vältida liiga suure voolu võtmist, kui elektrood on tooriku pinnale lühises. See võib juhtuda kas tahtlikult kaare käivitamise ajal või tahtmatult keevitamise ajal. Kui, nagu MIG-keevitusel, kasutatakse lamedat iseloomulikku toiteallikat, võib igasugune kokkupuude töödeldava detaili pinnaga kahjustada elektroodi otsa või sulatada elektroodi tooriku pinnaga. Alalisvoolus, kuna kaare soojusest jaotub ligikaudu üks kolmandik katoodil (negatiivne) ja kaks kolmandikku anoodil (positiivne), on elektroodil alati negatiivne polaarsus, et vältida ülekuumenemist ja sulamist. Alalisvooluelektroodi positiivse polaarsusega alternatiivse toiteallika ühenduse eeliseks on aga see, et kui katood on töödeldaval detailil, puhastatakse pind oksiidisaastest. Sel põhjusel kasutatakse vahelduvvoolu vastupidava pinnaga oksiidkilega materjalide, näiteks alumiiniumi, keevitamisel.

Kaare käivitamine

Keevituskaare saab käivitada pinna kriimustamisega, moodustades lühise. Alles siis, kui lühis on katkenud, hakkab põhiline keevitusvool voolama. Siiski on oht, et elektrood võib pinna külge kinni jääda ja keevisõmblusesse sattuda volfram. Seda riski saab minimeerida tõstekaare tehnikaga, kus lühis tekib väga madala voolutaseme juures. Kõige tavalisem viis TIG-kaare käivitamiseks on HF (kõrgsagedus) kasutamine. Kõrgsagedus koosneb mitme tuhande voldise kõrgepinge sädemetest, mis kestavad mõne mikrosekundi. Kõrgsagedussädemed põhjustavad elektroodi ja tooriku vahe purunemise või ioniseerumise. Kui elektron/ioonpilv on moodustunud, võib vool voolata toiteallikast.

Märkus. Kuna HF tekitab ebatavaliselt kõrge elektromagnetkiirguse (EM), peaksid keevitajad teadma, et selle kasutamine võib põhjustada häireid, eriti elektroonikaseadmetes. Kuna EM-heitmed võivad levida õhus, nagu raadiolained, või kanduda mööda toitekaableid, tuleb olla ettevaatlik, et vältida keevitamise läheduses asuvate juhtimissüsteemide ja -instrumentide häireid.

HF on oluline ka vahelduvkaare stabiliseerimisel; vahelduvvoolu korral pööratakse elektroodide polaarsust ümber sagedusega umbes 50 korda sekundis, mille tõttu kaar kustub iga polaarsuse muutuse korral. Tagamaks, et kaar süttib uuesti iga polaarsuse ümberpööramise korral, tekitatakse elektroodi/tooriku vahe ulatuses HF-sädemeid, mis langevad kokku iga pooltsükli algusega.

Elektroodid

Alalisvoolu keevitamiseks kasutatavad elektroodid on tavaliselt puhas volfram, mis sisaldab kaare süttimise parandamiseks 1–4% tooriumi. Alternatiivsed lisandid on lantaanoksiid ja tseeriumoksiid, mis väidetavalt annavad suurepärase jõudluse (kaare käivitamine ja väiksem elektroodikulu). Keevitusvoolu taseme jaoks on oluline valida õige elektroodi läbimõõt ja otsa nurk. Reeglina, mida madalam on vool, seda väiksem on elektroodi läbimõõt ja otsa nurk. Vahelduvvoolu keevitamisel, kuna elektrood töötab palju kõrgemal temperatuuril, kasutatakse elektroodi erosiooni vähendamiseks tsirkooniumoksiidi lisandiga volframi. Tuleb märkida, et elektroodil tekkiva suure soojushulga tõttu on terava otsa säilitamine keeruline ja elektroodi ots on sfäärilise või "kuuli" profiiliga.

Kaitsegaas

Kaitsegaas valitakse vastavalt keevitavale materjalile. Järgmised juhised võivad aidata:

Argooni + 2 kuni 5% H2 - vesiniku lisamine argoonile muudab gaasi veidi, aidates luua puhtama välimusega keevisõmblusi ilma pinna oksüdeerumiseta. Kuna kaar on kuumem ja kitsendatud, võimaldab see suuremat keevituskiirust. Puuduste hulgas on vesinikpragude tekke oht süsinikterastes ja keevismetallide poorsus alumiiniumisulamites.

Heelium ja heelium/argooni segud – heeliumi lisamine argoonile tõstab kaare temperatuuri. See soodustab suuremat keevituskiirust ja sügavamat keevisõmbluse läbitungimist. Heeliumi või heeliumi/argooni segu kasutamise miinuseks on gaasi kõrge hind ja raskused kaare käivitamisel.

Rakendused

TIG-keevitust kasutatakse kõigis tööstussektorites, kuid see on eriti sobiv kvaliteetseks keevitamiseks. Käsitsi keevitamisel on suhteliselt väike kaar ideaalne õhukese lehtmaterjali või kontrollitud läbitungimise jaoks (torukeevisõmbluste juurte puhul). Kuna sadestuskiirus võib olla üsna madal (kasutades eraldi täitevarda), võib MMA või MIG eelistada paksema materjali jaoks ja paksuseinaliste torude keevisõmbluste puhul.

TIG-keevitust kasutatakse laialdaselt ka mehhaniseeritud süsteemides kas autogeenselt või täitetraadiga. Siiski on keemiatehaste või katelde tootmisel kasutatavate torude orbitaalkeevitamiseks saadaval mitu nn valmissüsteemi. Süsteemid ei nõua manipuleerimisoskust, kuid operaator peab olema hästi koolitatud. Kuna keevitajal on vähem kontrolli kaare ja keevisvanni käitumise üle, tuleb hoolikalt tähelepanu pöörata servade ettevalmistamisele (pigem mehaaniliselt kui käsitsi valmistatud), liitekoha paigaldamisele ja keevitusparameetrite kontrollile.