Spawanie aluminium w metodzie TIG

źródło: handlowiec-rs.pl

Aluminium jest materiałem sprawiającym ogromne problemy podczas spawania. Łączenie aluminium i jego stopów z wykorzystaniem tradycyjnej spawarki i półautomatów spawalniczych pozostawia wiele do życzenia. Dopiero pojawienie się metody TIG i inwerterowych źródeł prądu IGBT jak urządzenia spawalnicze TIG, stworzyło możliwość spawania różnych stopów aluminium, przy uzyskiwaniu spoin o niespotykanej do tej pory jakości i parametrach. Żeby zrozumieć przyczyny problemów, ze spawaniem aluminium, należy się przyjrzeć pewnemu procesowi. Otóż wszystkie metale ulegają procesowi utleniania. W przypadku stali, mamy tego widoczny efekt w postaci rdzy (łatwej do usunięcia np. poprzez piaskowanie elementów). W przypadku aluminium, warstwa tlenków powstała na jego powierzchni jest niewidoczna gołym okiem. Największym problemem wynikającym z warstwy tlenków powstałej na powierzchni aluminium jest jej temperatura topnienia, która jest kilkukrotnie wyższa od temperatury topnienia materiału bazowego (temperatura topnienia warstwy tlenków nawet do 2000 C, temperatura topienia materiału rodzimego ok. 600 C). Aby proces spawania aluminium przebiegł prawidłowo, a spoina uzyskała odpowiednie parametry, należy usunąć warstwę tlenków z powierzchni materiałów.

Jaki wpływ na jakość spoiny ma osłona gazowa?

źródło: emaks.pl

Spawarki TIG bardzo szybko zostały rozpowszechnione w przemyśle. Ich największą zaletą jest zdecydowanie wytwarzanie łuku elektrycznego przy pomocy nietopliwej elektrody wolframowej w osłonie gazu obojętnego. Dlaczego ma to tak duże znaczenie? Stosowany gaz działa tutaj jako warstwa ochronna, zabezpieczająca spoinę i elektrodę przed utlenianiem. W przypadku spawarek TIG stosowany jest najczęściej argon, a ponieważ jest on chemicznie obojętny, gaz ten nie ma większego wpływu na proces metalurgiczny. W celu zapewnienia najskuteczniejszej ochrony należy nieustannie kontrolować wielkość jego przepływu. Argon zapobiega dostaniu się gazów atmosferycznych i zanieczyszczeń do ciekłego metalu w jeziorku spawalniczym. W ten sposób całość chroniona jest przed utlenianiem, lub też w późniejszym etapie, przed porowatością otrzymanej spoiny. Żeby zwiększyć wydajność i wysoką jakość spoiny, warto dostosować wielkość przepływu gazu do wielkości dyszy i grubości spawanego materiału.

Spawanie dla laików

źródło: galagar.pl

Spawalnictwo, a dokładniej mówiąc spawanie elektryczne, to temat rzeka. Dla przeciętnego użytkownika kryje się pod tym hasłem tylko "spawarka", czyli maszyna, która za pomocą prądu jest w stanie połączyć dwa kawałki metalu. Jest w tym uogólnieniu oczywiście część prawdy, ale żeby zrozumieć ideę spawania trzeba mieć zdecydowanie więcej informacji chociażby o samych metodach spawalniczych. Powszechnie przyjęło się, że istnieją trzy główne rodzaje spawania elektrycznego, które - każde z osobna - może się przydać i przydaje się w zupełnie innych sytuacjach. I tak mamy niewiele mówiące laikowi nazwy MMA, TIG oraz MIG/MAG, które w telegraficznym skrócie postaramy się opisać.

Na początku najprostsza i najstarsza metoda, a więc MMA (ang. Manual Metal Arc Welding). Tutaj za pomocą spawarki pomiędzy elektrodą topliwą (pokrytą "otuliną", która podczas topienia się elektrody staje się niejako warstwą ochronną dla spawu, gazem ochronnym) a spawanym materiałem, powstaje łuk elektryczny topiący spawany materiał. Elektroda jest tym dodatkowym materiałem, która łączy spawane elementy. Urządzenia do spawania MMA dzieli się na transformatorowe (ciężkie, o małej wydajności) lub inwertorowe (lekkie, o dużej wydajności). Z racji prostoty metody ceny maszyn są "na każdą kieszeń", ale takie spawarki używa się od zastosowań domowych po przemysł stoczniowy.