Spawanie metodą TIG (Tungsten Inert Gas) polega na wytwarzaniu łuku elektrycznego przy użyciu nietopliwej elektrody wolframowej w osłonie gazu obojętnego. Często spotyka się również oznaczenie GTAW (Gas Tungsten Arc Welding), szczególnie w USA.
Łuk spawalniczy powstaje między nietopliwą elektrodą a materiałem spawanym, topiąc jego powierzchnię. W spawaniu TIG nie jest konieczne użycie materiału dodatkowego, ponieważ elementy mogą być łączone przez przetopienie rowka spawalniczego. W przypadku stosowania materiału dodatkowego wprowadza się go ręcznie do jeziorka spawalniczego, w przeciwieństwie do metod MIG/MAG, gdzie wykorzystuje się uchwyt spawalniczy. Dlatego uchwyt w spawaniu TIG ma inną konstrukcję niż ten w metodzie MIG/MAG. Spoiwo występuje zazwyczaj w postaci drutu lub pręta o długości 1 m i odpowiedniej średnicy.
Proces spawania TIG odbywa się w otoczeniu gazu ochronnego chemicznie obojętnego, najczęściej argonu lub helu, który wypływa z dyszy uchwytu elektrodowego. Gaz osłonowy chroni spoinę i elektrodę przed utlenieniem, jednak nie wpływa na proces metalurgiczny.
Urządzenia do ręcznego spawania elektrodami nietopliwymi (spawarki TIG) składają się z:
- źródła prądu stałego lub przemiennego z układem sterowania, znane jako spawarka, spawarka TIG, prostownik spawalniczy, inwertor spawalniczy.
- wielofunkcyjnego przewodu z uchwytem TIG, który doprowadza prąd spawania do elektrody oraz gaz osłonowy, z opcjonalnym układem chłodzenia,
- przewodu masowego z zaciskiem łączącym spawany przedmiot ze źródłem prądu,
- źródła gazu osłonowego - butli z gazem i reduktorem,
- opcjonalnie - układu wodnego chłodzenia uchwytu - chłodnicy cieczy.
Wiele spawarek TIG można również używać do spawania metodą MMA, a niektóre spawarki MMA umożliwiają spawanie TIG. W takim przypadku należy pamiętać, że spawarka nie ma elektrozaworu gazu osłonowego, więc trzeba zastosować uchwyt spawalniczy TIG z ręcznym zaworkiem.
Urządzenia do ręcznego spawania elektrodami nietopliwymi (urządzenia TIG) są dostępne jako źródła prądu stałego lub pulsującego (TIG-DC) o biegunowości ujemnej lub prądu przemiennego (TIG-AC). Źródła prądu przemiennego zazwyczaj mają również opcję prądu stałego/pulsującego, dlatego są oznaczane jako TIG-AC/DC.
Rodzaje spawarek TIG:
- prostowniki spawalnicze - źródło prądu stałego - TIG DC, które są coraz rzadziej stosowane w spawaniu TIG.
- spawarki inwertorowe (prostowniki inwertorowe, inwertory spawalnicze) - pracują jako TIG-DC oraz TIG-AC. Inwertor przekształca prąd o częstotliwości sieciowej 50Hz na prąd o wysokiej częstotliwości, co umożliwia wydajną przemianę napięcia w transformatorze o lekkiej konstrukcji. Spawarki inwertorowe są droższe, ale dzięki swoim zaletom wypierają inne źródła prądu.
Cechy użytkowe metody spawania elektrodą nietopliwą TIG
- Zalety:
- uniwersalność - możliwość spawania prawie wszystkich metali i stopów w różnych pozycjach,
- możliwość spawania cienkich blach - od około 0,5mm,
- wysoka jakość i czystość spoiny,
- łatwa kontrola nad jeziorkiem spawalniczym, ilością ciepła i materiału dodatkowego,
- całkowity brak rozprysku ciekłego metalu,
- łatwość manualnego opanowania przez spawacza,
- możliwość zmechanizowania i zautomatyzowania metody.
- Wady:
- niewielka prędkość spawania i mała wydajność, szczególnie przy grubszych elementach,
- jakość spoiny zależna od umiejętności spawacza,
- praca jonizatora, służącego do zajarzania łuku spawalniczego, może zakłócać działanie innych urządzeń elektronicznych.
Zastosowanie metody TIG
- Metoda TIG pozwala na uzyskanie spoiny niezwykle czystej i wysokiej jakości. W procesie nie powstaje żużel, co eliminuje ryzyko zanieczyszczenia spoiny jego wtrąceniami, a gotowa spoina praktycznie nie wymaga żadnego czyszczenia. Metoda TIG jest najczęściej stosowana do spawania stali nierdzewnych oraz stali wysokostopowych, a także takich materiałów jak aluminium, miedź, tytan, nikiel i ich stopy.
- Spawanie TIG jest wykorzystywane do spawania rur, rurociągów oraz cienkich blach. Metoda ta znajduje zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, m.in. w spożywczym, chemicznym, samochodowym oraz lotnictwie.