Svařování technologií TIG

TIG je mezinárodní zkratka pro označení metody svařování elektrickým obloukem za pomoci netavící se elektrody a ochranné atmosféry inertního (netečného) plynu. Při této svařovací metodě hoří elektrický oblouk mezi netavící se elektrodou a základním svařovaným materiálem.

TIG (Tungsten Inert Gas) = svařování elektrickým obloukem za pomoci netavící se elektrody a ochranné atmosféry inertního (netečného) plynu. Při této svařovací metodě hoří elektrický oblouk mezi netavící se elektrodou a základním svařovaným materiálem.

Protože se elektroda nemá odtavovat, musí být vyrobena z materiálu, který odolává velmi vysokým teplotám. Tuto podmínku splňuje wolfram (používá se také na vlákna klasických žárovek). Wolframová elektroda je pomocí kleštiny upnuta v hlavici TIG hořáku. Pomocí kleštiny je do elektrody přenášen svařovací proud. Hořák je dále opatřen keramickou hubicí, kterou ven proudí plyn vytvářející v místě svařování inertní (netečnou) ochrannou atmosféru. Inertní atmosféra chrání tavnou lázeň před přístupem vzduchu a usnadňuje zapálení oblouku.

Obecné poznámky k TIG svařování

Pro dobré výsledky při svařování TIG je třeba použít samozřejmě kvalitní svářečku, nejlépe s bezkontaktním HF zapalováním, odpovídajícím výkonem a případně dalšími parametry, jako např. pulzace apod.
Nutný je také správný (inertní) plyn.
Nejčastěji se používá argon v různých stupních čistoty. A to sice Argon 4,6 nebo Argon 4,8 nebo Argon 5,0...
Čistota 4,6 = čistota plynu 99,996%
Čistota 4,8 = čistota plynu 99,998%
Čistota 5,0 = čistota plynu 99,999%

...Jak je možno vidět, jedná se o minimální rozdíly v řádu tisícin procenta, rozdíly v ceně ale mohou být naopak i v tisících korun.
Argon 4,6 - běžné svařování hliníkových a měděných materiálů
Argon 4,8 - pro spoje s vyšším důrazem na kvalitu.
Argon 5,0 - nutný např. na svařování titanu.

Dále je možné použít směsi argonu a helia (max do 95% podílu He). Jako nový trend se doporučuje svařování s nepatrným podílem vodíku, kdy vodík redukovaně působí na zbytkový kyslík ve svaru. Pro ruční svařování je to směs argonu s 2% vodíku, pro automaty až 5% vodíku.

Přítomnost kyslíku způsobuje zaprvé oxidaci elektrody (modrání) a zadruhé chyby svaru (vodíkové trhliny). Je třeba dbát i na těsnost vedení plynu v hořáku, aby nebyl přisáván kyslík.
Keramická hubice hořáku by neměla být příliš malého průměru, aby elektroda i svar byly dobře chráněny.
Elektroda nemá vyčnívat více než 5 mm z hubice a plyn musí být správně dávkován. Nedostatek plynu způsobuje míchání se vzduchem a tím nedostatečnou ochranu svarové lázně. Stejný efekt má ale i příliš velký průtok plynu, neboť je podtlakově na výstupu hubice přisáván vzduch a mísí se do ochranného plynu.

Po ukončení svaru musí být elektroda i svar ofukovány plynem do ochlazení pod 300°C. Zpravidla by dofuk měl trvat nejméně 30 sekund při průtoku plynu 8 l/min. Velký vliv na kvalitu svařování metodou TIG má výběr vhodné wolframové elektrody. Je nutné zvolit vhodný typ elektrody, průměr, geometrii hrotu, apod.

Svařování může být provedeno buď pouze roztavením a slitím základních materiálů dohromady (bez použití přídavného materiálu) nebo s přidáním přídavného materiálu - svařovacích drátů podobného složení, jako je svařovaný materiál. Při ručním svařování TIG drží drát svářeč ve druhé ruce (v jedné ruce má hořák) a přidává jej do lázně po kapkách dle potřeby. Právě v tomto případě mluvíme o ručním TIG svařování. TIG svařování lze také částečně mechanizovat, nebo úplně automatizovat.

Při částečné mechanizaci stále svářeč v ruce drží hořák, ale drát je podáván bowdenem pomocí speciálního, motorem hnaného podavače. Při úplné automatizaci je hořák upnut v nějakém stroji (např. robotu) a vše je řízeno automaticky - tedy vedení hořáku i přidávání drátu.

Volba wolframové elektrody

Při sváření metodou TIG je zásadní volba netavící se wolframové elektrody - viz. tabulka.

Při volbě elektrody nahlížíme především na její použití a druh proudu, se kterým pracuje svařovací zdroj - stejnosměrný (=) nebo střídavý (∿).
Elektrody se také liší svým průměrem.

Označení	Barva	Použití	Proud	Legování
WP	zelená	Hliník	∿	čistý wolfram 99,8%
WT 10	žlutá	Nerez	=	thorium 1% ThO2
WT 20	červená	Nerez	=	thorium 2% ThO2
WT 30	fialová	Nerez	=	thorium 3% ThO2
WT 40	oranžová	Nerez	=	thorium 4% ThO2
WC 20	šedá	Univerzální	= / ∿	cerium 2,0% CeO2
WL 10	černá	Univerzální	= / ∿	lanthan 1,0% LaO2
WL 15	zlatá	Univerzální	= / ∿	lanthan 1,5% LaO2
WL 20	modrá	Univerzální	= / ∿	lanthan 2,0% LaO2
WZ 08	bílá	Univerzální	∿	zirkon 0,8% Zro2

Vybrat si můžete v naší nabídce wolframových elektrod.

Výhody svařování TIG

Výborná kontrola nad svarovou lázní - nedochází k neustálému přísunu přídavného materiálu do lázně, může svářeč daleko lépe ovlivňovat svarovou lázeň a tím i vlastnosti svarového spoje. Přídavný materiál si svářeč do lázně přidává dle potřeby. Metodou TIG lze také svařovat zcela bez přídavného materiálu (např. roztavením lemu u lemového spoje) a to je z metalurgického hlediska nejlepší, protože svarový kov má na 100% shodné chemické složení se základním materiálem.
Vysoká teplota oblouku - díky tomu je možné svařovat i materiály, které autogenem neroztavíte, zejména vysocelegované ocele. Zároveň je ale teplotní pole velmi úzké. Nedochází proto k tepelnému ovlivnění základního materiálu v tak širokém pásmu okolo svaru a naopak je možné dosáhnout velké hloubky závaru. To má mimo jiné i pozitivní vliv na tepelné deformace svaru. Navíc je možné přísun tepla do svaru efektivně regulovat. TIG oblouk je totiž možné v určitých případech tvarovat (prodlužovat či zkracovat, zužovat či rozšiřovat a ohýbat) a dosahovat tak různých tepelných účinků na svařovaný materiál.
Výborná ochrana svarové lázně před škodlivými účinky vzduchu (hlavně vzdušného kyslíku) - to je zajištěno použitím inertních plynů jako ochranné atmosféry.
Příznivé tvarování svarové housenky na povrchu i v kořeni a dobré operativní vlastnosti TIG v polohách.
Svařování velice tenkých materiálů, možno používat velmi malé proudy.
Nevzniká žádná struska, je sníženo na minimum riziko vměstků ve svarovém kovu a hotové svary nevyžadují žádné čištění.

Nevýhody svařování TIG

Vysoká technická náročnost na svařovací zařízení - zařízení pro TIG svařování jsou obecně komplikovanější a dražší, než svářečky pro jiné běžné metody svařování. To platí zejména pro svářečky umožňující svařovat metodou TIG AC (střídavým proudem), které jsou dosti složité, mají velký počet regulačních prvků a jsou tedy i dosti drahé. Ovšem díky jejich stále masivnějšímu nasazování i jejich cena nezadržitelně klesá.
Nízká produktivita - a to zejména u ručního svařování TIG. Především z důvodu potřebného dbání na preciznost, která je hlavní předností metody TIG. Se svařováním TIG si zkrátka musíte více hrát a díky tomu je svařování relativně pomalé. Proto se TIG nehodí na velkosériovou výrobu jednoduchých svařenců, ale spíše na tvarově složité konstrukce z ušlechtilých materiálů. V některých případech, jako je svařování potrubí, se metodou TIG svařují jen kořenové vrstvy, u kterých velmi záleží na kvalitě. Výplňové a krycí vrstvy se pak provádí metodami svařování s vyšší produktivitou (MMA, MIG/MAG).

Kde je vhodné použít TIG svařování

Náročné kořenové vrstvy potrubí produktovodů
Trubky kotlů v energetice
Tvarově složité konstrukce, zejména z trubek z hliníkových materiálů a nerez ocelí
Rámy kol a motorek, ochranné rámy off-road automobilů, zábradlí, žebříky a kovový nábytek s vysokým požadavkem na dekorativnost
Svařování speciálních materiálů a heterogenních spojů: vysocelegované a nástrojové oceli, oceli pro energetiku, hliníkové materiály, titan, měď, bronz, hořčík, apod.
Svařování velmi tenkých materiálů