Gas Tungsten Arc Welding (GTAW): Med Diagram

Efter att du läst den här artikeln kommer du att lära dig om: - 1. Introduktion till GTAW 2. Kretskort och inställning för GTAW 3. Joint Design 4. Applications.

Introduktion till GTAW :

Tanken om användningen av icke-förbrukningsbara elektroder med inertgassköld för svetsning ansågs först redan 1920. Däremot uppges det första patentet för användning av volframelektrode med argon eller heliumavskärmning i USA 1930. Eftersom dessa inerta gaser var dyra, så tanken på att utveckla utrustning för regelbunden användning av processen tog inte form fram till början av 1940-talet när trycket från andra världskriget tvingade ingenjörerna att utveckla en process för svetsning av aluminium, magnesium och deras legeringar.

Detta ledde till utvecklingen av gaswolframbågsvetsning (GTAW), också populärt kallad TIG (tungsten inertgas) svetsning, som med framgång kunde svetsa nästan alla metaller som krävs för normala tillverkningar. Med genombrott i svetsning kom aluminium och magnesium på spridningen av aktiviteter inom svetsområdet, och snart producerades utrustning av varierad natur och undersöktes för att övervinna alla svårigheter som uppstod vid det inledande utvecklingsstadiet. För närvarande är GTAW en av de mest väletablerade processerna som inte bara kan svetsa alla metaller av industriell användning utan ger också de bästa kvalitetsvetsarna bland bågsvetsningsprocesserna.

Kretskort och inställning för GTAW:

Fig. 9.3 visar kretsschemat för AC, HF gaswolframbågsvetsningsprocessen och Fig. 9.4 visar de viktigaste egenskaperna hos en GTAW-inställning. Den visade inställningen innehåller också några av de frivilliga men ofta använda föremålen som påfyllningstråd, fotdriven brytare för reglering av svetsströmmen och kylvattenkretsen. När GTAW-brännaren är försedd med en omkopplare i handtaget kan den fotdriven brytaren eventuellt inte inkorporeras.

Gemensam design för GTAW:

Även om höga svetsströmmar upp till 1000A, vilket möjliggör svetsning av tjock metall, är möjligt, är GTAW en process i grunden för svetsning av plåt, tunnplattor och små delar. Processen är bäst vid svetsning av enkelkörning eller dubbelsidigt nära stötfogar, kantfogar eller yttre hörnfogar, som visas i figur 9.16. GTAW kan också användas för filettsvetsar, men det är mindre lämpligt i detta avseende, eftersom det kräver extra försiktighet för att få bra fusion i roten.

I allmänhet är den gemensamma konstruktionen för GTAW i huvudsak densamma som de som används för SMAW eller oxi-acetylensvetsning. Vissa ändringar görs, men dessa är vanligtvis anpassade till speciella egenskaper hos olika material eller för svetsning av rörmaterial i fasta positioner. En sådan ledning som används i tjockväggig rörledning och svetsad med automatisk GTAW visas i figur 9.17.

Användningar av GTAW:

GTAW kan användas för att deponera metall i alla positioner men det krävs en hög nivå av skicklighet. Det används i stor utsträckning, i allmänhet utan fyllnadsmetall, för svetsning av longitudinella bedrägerier av tunna väggar av rostfritt stål och tryckstål av legerat stål och rör i kontinuerliga bandkvarnar. I tjockväggiga rör är styrningen av svetsbassängen viktig, särskilt för deponering av rotlöpningarna. GTAW, normalt med fyllnadsmetall, används ofta för detta ändamål i rörledningar som krävs för högtrycksångledningar, kraftgenererande, kemiska och petroleumindustrier.

Eftersom GTAW enkelt mekaniseras och ger högkvalitativa svetsar är processen ganska populär för precisionssvetsning i flygplan, atomkraft och instrumentindustrier. Flygplansram, jetmotorhölje och raketmotorväskor är typiska exempel på användningen i flygindustrin. Omkrets- och kantsvetsar, till exempel kan försegla lederna är mycket lämpliga för mekaniserad GTAW.

Nästan all rör-till-rörplåtsvetsning i värmeväxlare sker med automatiserad GTAW-utrustning, med eller utan tillsats av fyllnadsmetall. Typisk automatiserad utrustning använder en svetsmaskin med en utdragbar roterande quill som gör det möjligt att göra svetsar inuti hålet från rörets yta, som visas i figur 9.18.

Högkvalitativa svetsar i aluminium, rostfritt stål, Nimonic-legeringar (80/20 nickelkrom) och koppar för användning i kemiska anläggningar, arkarbete i flygmotorer och konstruktioner uppnås också av GTAW. Det är också en mycket användbar process för svetsgjutningsgjutningar och ovanliga metaller samt för underhåll och reparationer.