Wybuchowość acetylenu: acetylen jest substancja łatwo palną. Minimalna energia zapłonu w powietrzu wynosi 0,02mJ, a w tlenie 0,0002mJ. Ogrzanie go grozi wybuchem, nawet bez kontaktu z powietrzem. Gęstość acetylenu zbliżona jest do gęstości powietrza, ułatwia się tworzenie mieszanin palnych i wybuchowych. Czysty acetylen może ulec gwałtownemu rozkładowi, czyli wybuchowi, jeśli nadciśnienie przekroczy 0,2MPa w temp. pokojowej lub pod ciśnieniem atmosferycznym temp osiąga 780 C. Czynniki powodujące wybuchowość są domieszki innych gazów i związków chemicznych oraz dynamiczny wzrost ciśnienia spowodowany np. wstrząsem lub uderzeniem w naczynie. Obecność pary wodnej w acetylenie znacznie obniża jego skłonność do wybuchu, przy zawartości powyżej 50% wybuch nie następuje. Wybuchowość acetylenu w mieszaninie z tlenem lub powietrzem obniża się gdy w mieszaninie znajdują się gazy nie reagujące z acetylenem, takie jak :azot, tlenek węgla, metan, wodór.
Płomień acetylenowo-tlenowy: ma wysoka przewodność cieplną w pierwszej strefie spalania, tuż za jego jąderkiem. Pozwala to na intensywne nagrzanie materiału, istotne podczas spawania, cięcia blach, hartowania. Ponieważ mniej ciepła wydziela się w drugiej strefie płomienia, acetylen nie jest optymalnym gazem do ciecia grubych blach. Płomień ten osiąga 3160 C i jest najwyższa spośród temp płomienia wszystkich gazów palnych. Jest to efekt potrójnego wiązania atomów w związku C2H2. Charakterystyką płomienia można poznać po kształcie płomienia np. płomień normalny jest stosowany do wszystkich gatunków stali węglowych i niskostopowych, ma jadro i płomień prawidłowo ukształtowane rys. Płomień acetylenowo-tlenowy tworzy trzy strefy, z których każda ma inny skład chemiczny. Dwie strefy są widoczne, a mianowicie jądro i kita płomienia, a miedzy nimi istnieje niewidoczna trzecia strefa, która nosi nazwę strefy odtleniającej.
Budowa butli tlenowej, acetylenowej: butle tlenowe są to zamknięte zbiorniki wykonywane ze stali dobrej jakości, ciągnione na gorąco z zastosowanie odpowiednich pras hydraulicznych. Butla tlenowa składa się z : korpusu, głowicy, otworu stożkowego, zaworu, pierścienia stalowego, kółka do otw/zam zaworu i kołpaka ochronnego. Butle acetylenowe są zbiornikami stalowymi ciągnionymi bez szwu na gorąco za pomocą pras hydraulicznych. Różnią się one od tlenowych parametrami ciśnienia. Wszystkie butle acetylenowe (do acetylenu rozpuszczonego) są uzbrojone, tzn. wypełnione wewnątrz w całej objętości masą porową, oraz musza zawierać ściśle określoną ilość acetonu.
Budowa i zasada działania wytwornicy acetylenowej: wytwornicą acetylenową nazywamy zespół urządzeń służących do wytwarzania i okresowego magazynowania acetylenu, który wydziela się przez działanie wody na karbid. Przy rozkładzie karbidu, gdy podziałamy na niego wodą, wydziela się oprócz acetylenu ciepło. Duża ilość wydzielonego ciepła jest często przyczyną powstawania w wytwornicy zjawiska polimeryzacji, które może spowodować wybuch acetylenu. Czysty acetylen polimeryzuje w temp powyżej 300 C i przy nieznacznym ciśnieniu tworzy związki chemiczne bardziej złożone jak np. benzynę, benzol, naftalinę i inne węglowodory pochodne. Polimeryzacja zmniejsza wydajność karbidu i zanieczyszcza acetylen różnymi związkami chemicznymi, utrudniającymi spawanie. Wyróżniamy wytwornice: niskiego ciśnienia- o najwyższym dopuszczalnym nadciśnieniu do 0,01MPa, wysokiego ciśnienia- o najwyższym dopuszczalnym nadciśnieniu acetylenu 0,01-0,15MPa. Pod względem działania rozróżnia się wytwornice: wsypowe, dopływowe i wyporowe
Budowa i zasada działania reduktora gazowego: zawory redukcyjne zwane reduktorami gwarantują nam stałą dostawę gazu do stanowiska spawalniczego. Reduktory spełniają dwa zasadnicze zadania: 1-redukuja ciśnienie gazu pobieranego z butli lub rurociągu do ciśnienia wymaganego przy spawaniu lub cięciu, 2-samoczynnie utrzymują ciśnienie robocze na jednakowym poziomie, niezależnie od systematycznego spadku ciśnienia w butli lub rurociągu. Budowa reduktora: komora wysokiego ciśnienia, manometry, łączniki, przepona gumowa, sprężyna, komora niskiego ciśnienia, zawór odcinający
Budowa i zasada działania bezpiecznika wodnego: zadaniem bezpiecznika jest ochrona wytwornicy przed cofnięciem się płomienia lub mieszanki acetylenu z tlenem, co może nastąpić przy nieprawidłowym prowadzeniu palnika podczas spawania lub ciecia. Wszystkie wytwornice acetylenowe używane do spawania lub ciecia muszą być wyposażone w bezpieczniki wodne. Ze względu na ciśnienie bezpieczniki wodne dzieli się na bezpieczniki niskiego i wysokiego ciśnienia. Poza tym bezpieczniki dzieli się jeszcze na centralne i sieciowe. Bezpieczniki centralne są instalowane przy wytwornicach stałych, a bezpieczniki sieciowe przy wytwornicach przenośnych i przy instalacji sieciowej w spawalniach. Budowa bezpiecznika: zawór zwrotny, kurek kontrolny, zbiornik bezpiecznika, odpływ gazu, wlew wody, rura dopływu gazu, kurek spustowy wody, konstrukcja chroniąca bezpiecznik, zbiornik nadmiaru wody. W chwili cofnięcia płomienia powstałe spaliny naciskają na wodę i wówczas zamyka się zawór zwrotny; gaz przestaje dopływać do bezpiecznika. Spaliny powstałe w bezpieczniku wypuszcza się na zewnątrz po otwarciu zaworu acetylenowego na palniku. W celu zapewnienia prawidłowego działania bezpieczników wodnych należy przed każdym rozpoczęciem pracy dokładnie kontrolować poziom wody w bezpieczniku. Czynność ta jest wskazana nie tylko przed rozpoczęciem pracy, lecz także podczas dłuższych przerw w ciągu dnia. Wodę w bezpieczniku należy zmieniać przynajmniej raz w tygodniu.
Palniki inżektorowy(smoczkowy): palinki smoczkowe głównie są stosowane do spawania gazowego, które mogą pracować jako palniki niskiego i wysokiego ciśnienia. Mają one łatwą regulację płomienia i można stosować je na stanowiskach niskiego i wysokiego ciśnienia. Smoczek służy do tego, żeby tlen przepływający z dużą prędkością przez mały otwór u wylotu smoczka mógł zassać odpowiednią ilość acetylenu do przewodu mieszankowego nasadki palnika w celu otrzymania odpowiedniej mieszanki acetylenu i tlenu.
Techniki spawania blach: do technik spawania można zaliczyć spawanie laserowe, plazmowe, elektrogazowe, spawanie drutami z rdzeniem proszkowym spawanie metoda MAG, MIG, TIG
Metody spawania gazowego: są trzy metody spawania gazowego: w lewo, w prawo, w górę. Metoda spawania w lewo jest stosowana przeważnie do spawania cieńszych blach, mniej więcej do 3 mm grubości. Spawanie tą metoda polega na prowadzeniu palnika od strony prawej do lewej; kąt nachylenia palnika powinien wynosić 30-60 stopni, zależy od grubości spawanego materiału; kąt nachylenia drutu 45 stopni. Palnik należy posuwach wolno wzdłuż linii spawania, bez jakichkolwiek ruchów poprzecznych. Ta metoda ma tę zaletę, ze jest łatwa do szybkiego opanowania i ze tą metodą można otrzymać gładkie lico spoiny.
Metoda spawania w prawo znajduje zastosowanie do blach grubości ponad 3 mm . Ta metoda jest trudniejsza do opanowania niż metoda w lewo. Nie stosuje się palnikiem żadnych ruchów bocznych, lecz tylko posuwa się go powoli wzdłuż spawanych brzegów, a drutem wykonuje niewielkie ruchy poprzeczne w stosunku do układanej spoiny. Kąt pochylenia palnika powinien wynosić ok. 50 stopni, a drutu 45 stopni. Zaleta tego spawania jest to, ze spoiny maja lepsze własności wytrzymałościowe i dlatego powinna być stosowana do dużych obciążeń lub wysokiego ciśnienia. Wadą jest trudno otrzymanie ładnego wyglądu nadlewu spoiny. Metoda spawania w górę polega na prowadzeniu palnika z dołu do góry, przy czym spawanie to może być wykonywane przez jednego lub dwóch spawaczy jednocześnie. Palnik prowadzi się pod katem 30 stopni, a drut pod kątem 20 stopni do poziomej osi spawania. Ruch palnika i drutu jest taki sam jak przy metodzie w lewo. Do zalet tej metody zalicza się łatwe otrzymanie otworka w czasie spawania, dzięki czemu uzyskuje się dobry przetop materiału, mniejsze zużycie gazów, a zatem niższy koszt wykonania pracy. Wadą spawania jest to, że zawsze daje się stosować i że praca spawacza na wysokich urządzeniach jest trudna.
Stanowisko do spawania gazowego: w skład stanowiska do spawania wchodzi źródło prądu stałego, podajnik drutu, oraz butla wraz z osprzętem. Dodatkowo może wchodzić układ chłodzenia wodnego. Na rękojeści pistoletu znajduje się przycisk umożliwiający zapoczątkowanie i przerwanie spawania przez uruchomienie lub zatrzymanie podajnika i przepływu gazu. Podgrzewacz zazwyczaj elektryczny ma na celu podgrzewanie gazu, który rozprężając się może obniżyć temp do tego stopnia, ze zarówno gaz jak i znajdująca się w nim para wodna mogą zamarzać i uniemożliwić dopływ gazu do palnika
CIĘCIE TLENOWE (GAZOWE)
Cięcie tlenowe - gazowe - polega na spalaniu metalu w atmosferze tlenu w wyniku osiągnięcia przez metal temperatury zapłonu. Strumień tlenu (strumień tlenu tnącego) wypala szczelinę w materiale, usuwając z niej produkt spalania, w związku z czym czystość tlenu tnącego wpływa na prędkość cięcia tzn. im wyższa czystość (w granicach 99,5%), tym wyższa prędkość cięcia.
WARUNKI CIĘCIA TLENOWEGO:
Dla prawidłowego przebiegu procesu cięcia należy spełnić następujące warunki:
- temperatura spalania metalu powinna być niższa od jego temperatury topnienia
- temperatura topnienia tlenków metali powstających podczas cięcia powinna być również niższa od temperatury topnienia metalu.
Budowa palnika do cięcia tlenowego
Tlen tnący; tlen ogrzewający, który wraz z acetylenem, jako gazem palnym tworzy płomienie ogrzewające.
Cięcie plazmowe - proces cięcia metali (stali, stopów aluminium, stopów miedzi itp.) przy zastosowaniu łuku plazmowego. Cięcie plazmowe prowadzone jest w sposób zmechanizowany lub ręczny. Procesy cięcia zmechanizowanego dotyczą głównie cięcia przy zastosowaniu przecinarek CNC lub robotów przemysłowych. Źródłem ciepła topiącym metal jest łuk plazmowy jarzący się między elektrodą a materiałem obrabianym. Plazmotwórczy gaz, przepływając przez łuk elektryczny jarzący się między elektrodami, ulega jonizacji i dzięki dużemu zagęszczeniu mocy wytwarza strumień plazmy (zjonizowanego gazu). Dysza zamontowana w palniku skupia łuk plazmowy. Chłodzone ścianki dyszy powodują zawężanie kolumny łuku. Wysoka temperatura w jądrze łuku plazmowego i bardzo duża prędkość strumienia plazmy (energia kinetyczna) to zjawiska powodujące, że materiał jest stopiony i wydmuchany ze szczeliny.
Spawanie elektrodą otuloną
Spawanie tą metodą polega na łączeniu elementów przy użyciu metalowej elektrody, która stapiając się w łuku elektrycznym, tworzy razem z nadtopionym metalem spawanym spoinę. Elektrodą jest metalowy pręt o określonej średnicy i długości, pokryte sprasowaną masą o specjalnych właściwościach, zwaną otuliną. Proces spawania jest z zasady ręczny, ponieważ spawacz dosuwa elektrodę miarę jej stapiania do metalu spawanego, utrzymując łuk o stałej długości, i jednocześnie przesuwa jej jarzący się koniec wzdłuż linii spawania. Procesem w pewnym stopniu zmechanizowanym jest spawanie łukowe grawitacyjne, w którym elektroda otulona w postaci pręta, zamocowana w przyrządzie, przesuwa się w miarę jej stapiania pod wpływem siły grawitacji. Źródłem ciepła niezbędnego do stapiania elektrody i metalu spawanego jest łuk elektryczny o określonym napięciu i natężeniu. Energię do jego jarzenia uzyskuje się ze spawalniczego źródła prądu stałego (prostowniki konwencjonalne, inwertorowi lub przetwornice elektromechaniczne) o charakterystyce stromo opadającej lub prądu przemiennego. Natężenie prądu dobiera spawacz w zależności od średnicy elektrody, jej gatunku i pozycji spawania. Zbyt niskie natężenie powoduje niestabilne jarzenie łuku, a za wysokie nadmierny rozprysk i niepożądane przegrzewanie otuliny.
Otulina
Otulina elektrody posiada różnorodny skład chemiczny i różną grubość. Skład chemiczny otuliny w sposób zasadniczy wpływa na skład chemiczny spoiny. Otulina ma duże znaczenie w zapewnieniu powstającemu połączeniu odpowiedniej jakości i wytrzymałości. Otulina zbudowana jest z mieszaniny rozdrobnionych różnorodnych składników mineralnych i organicznych, żelazostopów oraz metali. Dodawanie proszku żelaza pozwala na zwiększenie stopiwa. Ta jednorodna mieszanina powiązana jest ze sobą substancją wiążącą.
Najważniejsze zadania otuliny to:
- wytworzenie gazowej osłony łuku i ochrona przed dostępem powietrza atmosferycznego,
- ułatwienie zainicjowania łuku i stabilizowanie łuku podczas spawania, co zmniejsza rozpryski,
- wprowadzanie pierwiastków odtleniających i wiążących azot,
- tworzenie żużlowej powłoki nad ciekłym jeziorkiem i krzepnącą spoiną co zabezpiecza krzepnącą spoinę przed dostępem powietrza, opóźnia stygnięcie i wzbogaca skład chemiczny spoiny.
Rodzaje elektrod otulonych
elektrody o otulinie rutylowej (R), elektrody o otulinie zasadowej (B), elektrody o otulinie celulozowej (C), elektrody o otulinie kwaśnej (A), elektrody specjalne: RA - otulina rutylowo-kwaśna, RB - otulina rutylowo-zasadowa, RC - otulina rutylowo-celulozowa, RR - otulina rutylowa o dużej grubości.
Do podstawowych parametrów spawania elektrodą otuloną należą:
a) Natężenie prądu spawania dobiera się zazwyczaj na podstawie danych katalogowych producenta. Parametr ten w największym stopniu decyduje o energii cieplnej łuku, a więc głębokości wtopienia i prędkości stapiania. Przy stałej średnicy elektrody, ze wzrostem natężenia prądu, wzrasta temperatura plazmy łuku, wzrasta wydajność stapiania i ilość stapianego metalu spawanego oraz głębokość, szerokość i długość jeziorka spoiny. Dobór natężenia prądu spawania zależy od rodzaju spawanego materiału, rodzaju elektrody, jej średnicy, rodzaju prądu, pozycji spawania oraz techniki układania poszczególnych ściegów spoiny.
b) Napięcie łuku proporcjonalne jest do długości łuku i wywiera wyraźny wpływ na charakter przenoszenia metalu w łuku, prędkość spawania i efektywność układania stopiwa. Ze wzrostem napięcia łuku wzrasta jego energia i w efekcie objętość jeziorka spoiny. Szczególnie wyraźnie zwiększa się szerokość i długość jeziorka. Przy stałym natężeniu prądu podwyższenie napięcia łuku nieznacznie wpływa na głębokość wtopienia. Długość łuku regulowana jest przez operatora i zależy od jego umiejętności manualnych i percepcji wizualnej. Dobór napięcia łuku zależy od rodzaju elektrody, pozycji spawania, rodzaju i natężenia prądu oraz techniki układania ściegów spoiny.
c) Prędkość spawania jest prędkością, z jaką elektroda przesuwana jest wzdłuż złącza spawanego. Prędkość spawania rozpatrywana może być jako prędkość przemieszczania się końca elektrody, ale również jako prędkość wykonania jednego metra złącza i wtedy uwzględnione są wszystkie czasy pomocnicze, np. czas wymiany elektrody, oczyszczania poprzedniego ściegu itd.
W skład stanowiska do spawania łukowego ręcznego elektrodą otuloną wchodzą:
- Źródło prądu stałego lub przemiennego,
- Uchwyt elektrody doprowadzający prąd spawania do elektrody,
- Przewody spawalnicze doprowadzające prąd spawania ze źródła prądu do uchwytu i do spawanego przedmiotu,
- Układ sterowania zdalnego źródłem prądu,
- Oprzyrządowanie konstrukcji spawanej,
- Odciąg dymów spawalniczych(w energetyce w związku ze specyfiką pracy jest to warunek trudny do spełnienia).
Technika spawania
Pozycja elektrody
- Długość łuku musi być stała i mniej więcej równa średnicy elektrody.
- Spawamy, ciągnąc elektrodę do siebie. Powinna być nachylona pod kątem 600.
- Opuszczamy rękę w miarę zużycia elektrody.
- Manipulujemy elektrodą w taki sposób, by otrzymać spaw o szerokości 1,5-2 razy większej od jej średnicy. Dobry spaw powinien być lekko wypukły, o równej szerokości, nieco falisty.
- Jeśli będziemy pracować zbyt szybko, spaw będzie wąski i punktowy. Jego nieregularność spowoduje osłabienie złącza.
- Jeśli spawanie jest przeprowadzane zbyt wolno, kształt spawu jest na tyle wypukły, że zachodzi obawa jego deformacji.
Zasady bezpieczeństwa
- Pracę wykonujemy w odzieży ochronnej i stosujemy maskę spawalniczą.
- Nie wolno dotykać elementów urządzenia gołą ręką ani przez wilgotną odzież.
- Unikamy bezpośredniego wdychania oparów i gazów spawalniczych.
- Zabezpieczamy miejsce spawania przed iskrami, które mogą wywołać pożar.
SPAWALNOŚĆ STALI
Im mniejsza zawartość węgla tym się lepiej spawa
STALE WĘGLOWE C<0,2% - stale spawalne; 0,2< C <0,4% - trudno spawalne; C>0,4% - stale niespawalne
STALE STOPOWE - w celu określenia spawalności stali stopowych należy wykorzystać wzór Tremmlett'a (wpływ składników stopowych na spawalność stali)
Ce=C+Mn/6+Cr/5+V/5+Mo/4+Ni/15+Cu/13+P/2
Ce - równoważnik węgla w stali
Zależność Tremmlett'a: HV=1200Ce-260; HV=1200Ce-200; C+Mn+Ni+u+.......<0,6
Stale wysokostopowe są trudno spawalne.
Spawanie łukiem krytym (SAW - Submerged Arc Welding) polega na łączeniu elementów metalowych za pomocą elektrody w otulinie granulowanego topnika. Z powodu wytwarzania wysokiej temperatury przez łuk elektryczny, topnik stapiając się tworzy ochronną warstwę żużla pokrywającego spoinę i nie dopuszcza do utlenienia spawu. Tego typu proces spawania prowadzi się zwykle za pomocą w pełni zautomatyzowanego sprzętu, dostępne są także ręcznie prowadzone uchwyty. Dla zwiększenia wydajności spawania stosuje się rozwiązanie z kilkoma elektrodami. Metoda spawania łukiem krytym, dzięki bardzo dużej szybkości spajania, bardzo dobrze nadaje się do wykonywania długich prostoliniowych złączy w pozycji podolnej. Metoda jest często stosowana w trakcie produkcji zbiorników ciśnieniowych, w zakładach chemicznych, w trakcie wytwarzania dużych konstrukcji stalowych, w pracach naprawczych oraz w przemyśle stoczniowym.
Zastosowanie
napawanie
spawanie blach o dużej grubości (>10 mm)
spawanie automatyczne w liniach spawalniczych
montaż dużych konstrukcji stalowych
Zalety metody
dobra jakość spoiny
dobra wydajność pracy
wysoka sprawność energetyczna
dobre warunki pracy spawacza - łuk elektryczny schowany jest pod warstwą topnika
Wady metody
aby spawać w pozycji innej niż pozioma, należy zastosować specjalne oprzyrządowanie (w praktyce niestosowane)
przed spawaniem topnik musi być odpowiednio przygotowany (konieczne suszenie)
metoda używana jedynie w halach produkcyjnych
Spawanie MIG/MAG
Spawanie półautomatyczne MIG (metal inert gas) i MAG (metal active gas) to metody najczęściej stosowane w procesach spawalniczych. Wysoka wydajność spawania, poprawa środowiska pracy spawacza oraz łatwość automatyzacji to główne źródła popularności tych procesów.
W metodzie MIG/MAG łuk jarzy się pomiędzy materiałem rodzimym a drutem spawalniczym automatycznie podawanym przez podajnik drutu. Przestrzeń łukowa i spawany materiał są osłaniane gazem obojętnym (MIG) lub aktywnym (MAG), dobranym odpowiednio do rodzaju spawanego metalu. Gazem obojętnym jest argon, natomiast dla polepszenia wtopienia i zwiększenia prędkości spawania można zastosować obojętny chemicznie hel, jako jednorodny gaz, bądź jako składnik mieszanin spawalniczych. Argon jest głównym składnikiem większości gazów osłonowych do spawania metodą MAG. W związku z dużą niestabilnością łuku przy zastosowaniu samego argonu dodawany jest składnik utleniający - dwutlenek węgla, tlen lub kombinacja obu tych gazów. Dla ograniczenia wielkości i ilości odprysków oraz ze względu na niższe prędkości spawania, gorsze własności mechaniczne, powstawanie większych ilości pyłów i dymów, a także na ograniczenia w wyborze sposobu przenoszenia metalu w łuku, coraz rzadziej stosowany jest dwutlenek węgla jako gaz osłonowy do metody MAG. Dla uzyskania dużych prędkości spawania, przy zachowaniu wymaganych własności złącza, stosuje się specjalnie dobrane dwu- lub wieloskładnikowe osłonowe mieszaniny gazowe. Mając na uwadze, że zwiększona prędkość spawania przekłada się na ograniczenie kosztów procesu oferujemy wdrożenie metody szybkiego spawania RAPID PROCESSING. Korzyści z zastosowania tej metody najlepiej uwidaczniają się w spawaniu zmechanizowanym i zrobotyzowanym, możliwe są także w spawaniu ręcznym. Do ochrony grani spoiny przed wpływem otaczającego powietrza, w wielu przypadkach konieczne jest stosowanie gazów formujących.
Spawanie MIG/MAG (ang. Metal Inert Gas / Metal Active Gas) - spawanie elektrodą topliwą w osłonie gazów obojętnych (MIG) lub aktywnych (MAG). Jako gazy ochronne najczęściej stosuje się argon, hel oraz mieszaniny tych gazów. Natomiast jako gazy aktywne - dwutlenek węgla lub jego mieszaninę z argonem. W metodzie MIG/MAG łuk elektryczny jarzy się między spawanym materiałem a elektrodą w postaci drutu. Łuk i jeziorko ciekłego metalu są chronione strumieniem gazu obojętnego lub aktywnego. Metoda nadaje się do spawania większości materiałów, dobierając druty elektrodowe odpowiednie dla różnych metali.
Parametry spawania
natężenie prądu: 60-500 A[1]
moc cieplna: 1,25 kW[1]
napięcie elektryczne: 18-28 V
prędkość spawania 0,2-0,5 m/min
średnica drutu spawalniczego: zazwyczaj 0,5-4,0 mm[1]
natężenie przepływu gazu ochronnego 12-30 l/min
Zastosowanie metody
w liniach technologicznych i pracach montażowych
do spawania automatycznego i półautomatycznego
Zalety metody
dobra jakość spoin
duża wydajność
możliwość zrobotyzowania metody
możliwość spawania elementów o szerokim zakresie grubości
możliwość spawania we wszystkich pozycjach
Wady metody
przeznaczona jest wyłącznie do spawania stali niestopowych (MAG)
w czasie spawania przy osłonie dwutlenku węgla występuje duży rozprysk metalu (MAG)
konieczność stosowania osłony przed wiatrem w czasie spawania na przestrzeni otwartej
1 - kierunek spawania
2 - końcówka prądowa
3 - elektroda (drut)
4 - gaz
5 - stopiony metal tzw. "jeziorko"
6 - gotowa spoina
7 - podłoże
Spawanie TIG
Spawanie TIG (tungsten inert gas) jest metodą pozwalającą na uzyskiwanie najwyższej jakości spoin w stalach niestopowych i niskostopowych, stalach nierdzewnych i innych stalach wysokostopowych oraz w takich materiałach jak aluminium, miedź, tytan i ich stopach, a także w stopach niklu. W metodzie TIG łuk jarzy się pomiędzy materiałem rodzimym a nietopliwą elektrodą wolframową. Ta metoda wykorzystywana jest do spawania zarówno z podawanym ręcznie materiałem dodatkowym jak i bez niego. Przestrzeń łukowa i spawany materiał są osłaniane gazem obojętnym dobranym odpowiednio do rodzaju spawanego metalu. Najczęściej stosowanym gazem obojętnym jest argon. Dla polepszenia kształtu spoiny i zwiększenia prędkości spawania w wielu przypadkach możliwe jest zastosowanie obojętnego chemicznie helu jako składnika mieszanin spawalniczych lub niekiedy jako jednorodnego gazu. Minimalny dodatek tlenku azotu (NO) jaki występuje w gazie MISON® ma działanie stabilizujące na łuk elektryczny i jest gazem osłonowym stosowanym do wszystkich grup materiałowych w metodzie TIG. Ponadto redukuje emisję ozonu w strefie oddychania spawacza. W przypadku spawania stali austenitycznych, superaustenitycznych oraz stopów niklu stosuje się dodatek wodoru, a przy spawaniu metodą TIG bez materiału dodatkowego stali superaustenitycznych i superduplex dodaje się niewielką ilość azotu. Do ochrony grani spoiny przed wpływem otaczającego powietrza w wielu przypadkach konieczne jest stosowanie gazów formujących. W celu poprawy wydajności procesu spawania, metodę TIG można łatwo zautomatyzować przy spawaniu płaskich elementów oraz doczołowych połączeń rurowych (spawanie orbitalne).
TIG - (ang. tungsten inert gas) ,zwanej też GTAW - Gas Tungsten Arc Welding, oznaczoną kodem 141 to metoda spawania nietopliwą elektrodą wolframową w osłonie gazów obojętnych takich jak argon, hel lub mieszanki argonu i helu. Łuk jarzy się pomiędzy elektrodą wykonaną z wolframu (zielona) lub wolframu z dodatkami (Tor, Lantan, Cer - inne kolory oznaczeń), a spawanym materiałem. W większości przypadków elektroda wolframowa (palnik TIG) jest dołączana do minusa, a zacisk "masy" do plusa spawarki. Wydziela to więcej ciepła w miejscu powstawania spoiny, a nie w elektrodzie (elektrony przepływają od minusa do plusa).
Zastosowanie: Do spawania ręcznego lub automatycznego. Metodą TIG spawa się prądem stałym wszystkie gatunki stali, zwłaszcza stale wysokostopowe oraz metale nieżelazne. Największe zastosowanie znajduje przy łączeniu (prądem przemiennym) aluminium i stopów aluminium ze względu na uzyskanie lepszych złącz niż przy spawaniu gazowym.
Najczęściej stosowane parametry technologiczne:
natężenie 5 - 600 A w trybie ciągłym lub impulsowym
napięcie 10 - 30 V
prędkość spawania 0,12 - 0,21 m/min[potrzebne źródło]
średnica elektrody 0,5 - 6,4 mm
natężenie przepływu gazu ochronnego 7 - 20 l/min
Zalety
najlepsza ze wszystkich metod spawania jakość połączeń
możliwość zrobotyzowania
spawanie elementów o szerokim zakresie grubości (jedyna metoda do napawania i spawania artystycznego detali poniżej 1 mm grubości; tylko w trybie impulsowym z łukiem prowadzącym służącym do lepszego celowania w miejsce wykonania spoiny)
możliwość spawania we wszystkich pozycjach
Wady
mała wydajność w przypadku spawania ręcznego (w praktyce rekompensowana jakością spoin)
konieczność stosowania dodatkowej osłony przed wiatrem przy spawaniu w przestrzeni otwartej