Apa itu Kimpalan TIG

Kimpalan gas lengai tungsten (TIG), juga dikenali sebagai kimpalan arka tungsten gas (GTAW), menggunakan elektrod tungsten yang tidak boleh digunakan dan gas pelindung lengai. - Kimpalan TIG membolehkan penyambungan objek tanpa menggunakan bahan pengisi, menghasilkan kimpalan yang lebih kemas dan bebas percikan.

Dalam proses kimpalan TIG, arka terbentuk antara elektrod tungsten runcing dan bahan kerja dalam suasana lengai argon atau helium. Arka sengit kecil yang disediakan oleh elektrod runcing adalah sesuai untuk kimpalan berkualiti tinggi dan ketepatan. Oleh kerana elektrod tidak digunakan semasa mengimpal, pengimpal TIG tidak perlu mengimbangi input haba daripada arka kerana logam dimendapkan daripada elektrod lebur. Apabila logam pengisi diperlukan, ia mesti ditambah secara berasingan ke kolam kimpalan.

Sumber kuasa

Kimpalan TIG mesti dikendalikan dengan sumber kuasa arus yang terkulai - sama ada DC atau AC. Sumber kuasa arus yang berterusan adalah penting untuk mengelakkan arus yang terlalu tinggi ditarik apabila elektrod dilitar pintas ke permukaan bahan kerja. Ini boleh berlaku sama ada secara sengaja semasa permulaan arka atau secara tidak sengaja semasa mengimpal. Jika, seperti dalam kimpalan MIG, sumber kuasa ciri rata digunakan, sebarang sentuhan dengan permukaan bahan kerja akan merosakkan hujung elektrod atau menggabungkan elektrod ke permukaan bahan kerja. Dalam DC, kerana haba arka diagihkan kira-kira satu pertiga di katod (negatif) dan dua pertiga di anod (positif), elektrod sentiasa mempunyai kekutuban negatif untuk mengelakkan terlalu panas dan lebur. Walau bagaimanapun, sambungan sumber kuasa alternatif kekutuban positif elektrod DC mempunyai kelebihan apabila katod berada pada bahan kerja, permukaannya dibersihkan daripada pencemaran oksida. Atas sebab ini, AC digunakan apabila mengimpal bahan dengan filem oksida permukaan yang teguh, seperti aluminium.

Arka bermula

Arka kimpalan boleh dimulakan dengan menggaru permukaan, membentuk litar pintas. Hanya apabila litar pintas terputus barulah arus kimpalan utama akan mengalir. Walau bagaimanapun, terdapat risiko bahawa elektrod boleh melekat pada permukaan dan menyebabkan kemasukan tungsten dalam kimpalan. Risiko ini boleh diminimumkan menggunakan teknik 'lift arc' di mana litar pintas terbentuk pada tahap arus yang sangat rendah. Cara paling biasa untuk memulakan arka TIG ialah menggunakan HF (Kekerapan Tinggi). HF terdiri daripada percikan voltan tinggi beberapa ribu volt yang bertahan selama beberapa mikrosaat. Percikan HF akan menyebabkan jurang bahan kerja elektrod rosak atau terion. Sebaik sahaja awan elektron/ion terbentuk, arus boleh mengalir dari sumber kuasa.

Nota: Memandangkan HF menghasilkan pelepasan elektromagnet (EM) yang luar biasa tinggi, pengimpal harus sedar bahawa penggunaannya boleh menyebabkan gangguan, terutamanya dalam peralatan elektronik. Memandangkan pelepasan EM boleh dibawa ke udara, seperti gelombang radio, atau dihantar melalui kabel kuasa, penjagaan mesti diambil untuk mengelakkan gangguan dengan sistem kawalan dan instrumen di sekitar kimpalan.

HF juga penting dalam menstabilkan arka AC; dalam AC, kekutuban elektrod diterbalikkan pada frekuensi kira-kira 50 kali sesaat, menyebabkan arka terpadam pada setiap perubahan kekutuban. Untuk memastikan bahawa arka dinyalakan semula pada setiap pembalikan kekutuban, percikan HF dijana merentasi jurang elektrod/bahan kerja untuk bertepatan dengan permulaan setiap separuh kitaran.

Elektrod

Elektrod untuk kimpalan DC biasanya adalah tungsten tulen dengan 1 hingga 4% thoria untuk meningkatkan penyalaan arka. Bahan tambahan alternatif ialah lanthanum oksida dan serium oksida yang didakwa memberikan prestasi unggul (permulaan arka dan penggunaan elektrod yang lebih rendah). Adalah penting untuk memilih diameter elektrod dan sudut hujung yang betul untuk tahap arus kimpalan. Sebagai peraturan, semakin rendah arus semakin kecil diameter elektrod dan sudut hujung. Dalam kimpalan AC, kerana elektrod akan beroperasi pada suhu yang lebih tinggi, tungsten dengan tambahan zirkonia digunakan untuk mengurangkan hakisan elektrod. Perlu diingatkan bahawa kerana jumlah haba yang besar yang dihasilkan pada elektrod, sukar untuk mengekalkan hujung yang runcing dan hujung elektrod menganggap profil sfera atau 'bola'.

Gas pelindung

Gas pelindung dipilih mengikut bahan yang dikimpal. Garis panduan berikut boleh membantu:

Argon + 2 hingga 5% H2 - penambahan hidrogen kepada argon akan menjadikan gas sedikit, membantu penghasilan kimpalan yang kelihatan lebih bersih tanpa pengoksidaan permukaan. Oleh kerana arka lebih panas dan lebih sempit, ia membenarkan kelajuan kimpalan yang lebih tinggi. Kelemahan termasuk risiko keretakan hidrogen dalam keluli karbon dan keliangan logam kimpalan dalam aloi aluminium.

Campuran helium dan helium/argon - menambahkan helium pada argon akan menaikkan suhu arka. Ini menggalakkan kelajuan kimpalan yang lebih tinggi dan penembusan kimpalan yang lebih dalam. Kelemahan menggunakan helium atau campuran helium/argon ialah kos gas yang tinggi dan kesukaran untuk memulakan arka.

Aplikasi

Kimpalan TIG digunakan dalam semua sektor perindustrian tetapi amat sesuai untuk kimpalan berkualiti tinggi. Dalam kimpalan manual, arka yang agak kecil sesuai untuk bahan kepingan nipis atau penembusan terkawal (dalam larian akar kimpalan paip). Oleh kerana kadar pemendapan boleh agak rendah (menggunakan rod pengisi berasingan) MMA atau MIG mungkin lebih baik untuk bahan yang lebih tebal dan untuk laluan pengisi dalam kimpalan paip dinding tebal.

Kimpalan TIG juga digunakan secara meluas dalam sistem mekanikal sama ada secara autogen atau dengan wayar pengisi. Walau bagaimanapun, beberapa sistem 'off the shelf' tersedia untuk kimpalan orbit paip, digunakan dalam pembuatan loji kimia atau dandang. Sistem tidak memerlukan kemahiran manipulatif, tetapi pengendali mesti terlatih dengan baik. Oleh kerana pengimpal mempunyai kurang kawalan ke atas tingkah laku arka dan kolam kimpalan, perhatian yang teliti mesti diberikan kepada penyediaan tepi (dimesin dan bukannya disediakan tangan), pemasangan sendi, dan kawalan parameter kimpalan.