Zváranie a zvariteľnosť materiálov

Zváranie v ochranných atmosférach neodtavujúcou sa elektródou (TIG)

História:
Zváranie neodtavujúcou sa elektródou sa vyvíjalo počas druhej svetovej vojny a to v priemyselne vyspelých štátoch. Začalo sa využívať hlavne na zváranie austenitických ocelí, medi, hliníka a jeho zliatin. [3]
Základný popis:
[4]
TIG je medzinárodná skratka pre označenie zvárania el. oblúkom s pomocou neodtavujúcej sa elektródy v ochrannej atmosfére inertného plynu. Elektrický oblúk horí medzi neodtavujúcou sa elektródou a základným materiálom. Wolfrámová elektróda je upnutá v hlave horáku. Cez túto hlavu prúdi aj plyn, ktorý vytvára ochrannú atmosféru. Ochranná atmosféra je tvorená z argónu, ktorá chráni zvar pred prístupom vzduchu a uľahčuje zapálenie oblúka. Zváranie môže byť prevedené buď roztavením a zliatím základných materiálov, alebo s pridaním prídavného materiálu (zváracích kokových tyčiniek podobného zloženia). Toto zváranie sa môže robiť buď ručne, čiastočne mechanizovane alebo úplne automatizovane. [5] [7]
Označenie zváracej metódy
Podľa STN EN ISO 4063Americká skratkaEU prebratá z angličtinyEU prebratá z nemčiny
141
Zváranie volfrámovou elektródou v inertnom plyne
GTAW
Gas Tungsten Arc Welding
TIG
Tungsten Inert Gas Welding
WIG
Wolfram Inert Gas Welding
Prameň: Zváracie procesy a zariadenia, rok 2011

Aj napriek tomu, že tejto metóde ja stále čoraz väčšou konkurenciou zváranie MIG/MAG a aj napriek pomalšej rýchlosti zvárania a menšiemu výkonu táto metóda stále patrí medzi zvárania z najvyššou možnou dosahovanou kvalitou. Dá sa použiť pre skoro všetky zvariteľné materiály, ale hlavnou oblasťou použitia sú nehrdzavejúce ocele, hliník a nikel. [6]
Zváracie zariadenie pre zváranie TIG:
  • Zdroj prúdu – zvárací usmerňovač, ktorý zabezpečuje jednosmerný prúd. Musí mať strmú statickú VA charakteristiku. Napätie na prázdno nesmie byť väčšie ako 75 V.
  • Riadiaca jednotka – slúži na diaľkové zopnutie a rozopnutie zváracieho obvodu
  • Zapaľovacia jednotka – slúži na zapálenie oblúka skratom pri nízkom prúde.
  • Chladiaca jednotka – slúži na vedenie chladiacej kvapaliny v chladiacom systéme.
  • Zásobník ochranného plynu – tlaková nádoba (fľaše s ochranným plynom).
  • Redukčný ventil – slúži na redukciu ochranného plynu vo fľaši.
  • Zvárací horák – privádza zvárací prúd na elektródu, privádza ochranný plyn do zvaru, upína a zebezpečuje polohu elektródy.
  • Príslušenstvo a doplnky – zváracie vodiče, hadice, rúry... [8]
  • Volfrámové elektródy
    Táto elektróda je vyrábaná z materiálu, ktorý odoláva veľmi vysokým teplotám, preto sa používa čistý volfrám, alebo volfrám legovaný prísadami oxidov Th, La, Zr. Je vyrábaná v priemeroch od 0,6 až do 6,4 mm, a v dĺžkach od 150 až do 600 mm buď s brúseným, alebo ťahaným hrotom. [7][8]
    Výber elektródy závisí od nasledujúcich bodov:
  • druh volfrámovej elektródy
  • priemer elektródy
  • kvalita a drsnosť
  • geometria hrotu [11]
  • Výhody:
  • výborná kontrola zvarového kúpeľa
  • možné zváranie bez prídavného materiálu
  • vysoká teplota oblúku
  • nedochádza k tepelnému ovplyvneniu základného materiálu
  • možné dosiahnutie veľkých hrúbok zvarov
  • výborná ochrana zvarového kúpeľa
  • prísun tepla je možné regulovať
  • možnosť zvárania v rôznych polohách (zváranie potrubia)
  • možné zváranie aj veľmi tenkých materiálov
  • Nevýhody:
  • vysoká technická náročnosť na zariadenie
  • malá produktivita [5][7]
  • Obrázky zvárania pomocou metódy TIG