Politechnika Szczecińska 08.12.2001r.

Instytut Inżynierii Materiałowej

Zakład Spawalnictwa

SPAWALNICTWO

PRACA KONTROLNA

Grupa ZZ 21

Dobrzański Łukasz

Rok akademicki 2001/2002

Spawanie w osłonie gazów ochronnych elektroda nietopliwą (TIG)

Spawanie metodą TIG (tungsten inert gas) może odbywać się zarówno ręcznie jak i za pomocą automatów spawalniczych. Wszystko odbywa się w atmosferze gazów ochronnych ułatwiających zespalanie się materiału oraz nie przepuszczających w momencie spawania zanieczyszczeń zewnętrznych utrudniających spawanie.

Istota spawania metodą TIG.

Elektroda wolframowa umieszczona jest w dyszy, do której doprowadzony jest gaz osłonowy. Elektroda jest podłączona do jednego źródła prądu, do drugiego zaś spawany przedmiot. Po zajarzeniu łuku, utrzymującego się między elektrodą a spawanym przedmiotem, nadtapia się miejscowo przedmiot oraz wprowadzone równocześnie do przestrzeni łuku spoiwo. Z ciekłego metalu kształtuje się spoina. Wypływający podczas spawania z dyszy gaz osłonowy zabezpiecza przestrzeń łuku i jeziorko kąpieli metalowej przed zetknięciem się z otaczającym powietrzem. Ochrona jest całkowita, gaz szlachetny nie wchodzi w reakcję z ciekłym metalem. Łuk jest zasilany najczęściej prądem stałym, przy czym elektroda może być podłączona do bieguna dodatniego lub ujemnego.

Gazem osłonowym jest hel lub argon o czystości 99,98%. Elektrody wolframowe zawierają 1-2% Tr, który zwiększa ich trwałość i korzystnie wpływa na poprawienie stabilizacji łuku. Zajarzenie łuku odbywa się przy pomocy jonizatora, który umożliwia dokonanie tego bez zetknięcia się elektrody ze spawanym przedmiotem i tym samym bez niszczenia jej.

Zdolności spawalnicze łuku jarzącego się w atmosferze argonu w dużym stopniu zależą od rodzaju zasilającego źródła prądu, a przy źródle prądu stałego od sposobu podłączenia. Elektroda podłączona do bieguna ujemnego staje się katodą emitującą strumień elektronów w kierunku anody, która stanowi spawany przedmiot. Na anodzie wytwarza się wysoka temperatura i uzyskuje się dużą głębokość wtopienia. Elektroda może być wtedy obciążona dużym prądem, dochodzącym do 80 A na 1 mm średnicy. Przy podłączeniu źródła prądu tak, że elektroda staje się anodą, na elektrodzie utrzymuje się wyższa temperatura, w wyniku czego nie można jej obciążać prądem powyżej 25 A na 1 mm średnicy. Powoduje to słabsze nagrzanie przedmiotu i mniejszą głębokość wtopienia.

Stanowisko do spawania ręcznego.

W skład stanowiska do spawania metodą TIG wchodzi: źródło prądu przemiennego lub stałego 1, uchwyt elektrody 2, oraz butla z argonem 3. Osprzęt, zamontowany do przewodu łączącego butlę z uchwytem, obejmuje: reduktor, przepływomierz, zawór regulacyjny i zawór elektromagnetyczny.

Stanowisko do spawania metodą TIG

Stanowisko do spawania automatycznego.

Automatyzacja spawania polega na zastosowaniu mechanicznego podajnika drutu. Drut elektrodowy 1 podawany jest automatycznie do strefy łuku 2 za pomocą podajnika z napędem 3, przez prowadnik 4. Palniki automatów są z reguły chłodzone wodą.

Schemat uchwytu półautomatu do spawania metodą TIG

Materiały dodatkowe.

Gazy osłonowe stosowane przy spawaniu metodą TIG - argon lub hel - dają pełną ochronę ciekłego metalu w procesie spawania. Dlatego też zmiany składu chemicznego na skutek przetopienia się są bardzo małe, więc materiał dodatkowy do spawania może mieć skład chemiczny podobny do składu chemicznego spawanego materiału.

Materiałem dodatkowym jest drut lub wyjątkowo wąskie ścinki blach.

Wnioski:

Spawanie metodą TIG zajmuje ugruntowaną pozycję w wykonywaniu połączeń cienkościennych konstrukcji ze stali stopowych i metali nieżelaznych, szczególnie wtedy, gdy jest wymagana precyzja i wysoka jakość połączeń. Metoda ta jest chętnie stosowana przez spawaczy, a pewne ograniczenia jej rozpowszechniania są wynikiem wyższej ceny urządzeń oraz konieczności nadzorowania ich eksploatacji przez doświadczonego inżyniera spawacza - jednak jej skuteczność i zalety przemawiają coraz częściej ponad tym i jest ona coraz powszechniej wykorzystywana we wszelkiego rodzaju większych pracach spawalniczych a postęp techniczny umożliwia stosowanie coraz to nowszych materiałów spawalniczych o coraz lepszych właściwościach.

---