ZÁMEČNICTVÍ A SVAŘOVÁNÍ SLITIN HLINÍKU:

KOVO DVOŘÁK - Stanislav Dvořák

Praha 5, Řeporyje, U Bubce 566/3, tel: 602 845 985

POPIS SVAŘOVÁNÍ HLINÍKU METODOU TIG/WIG

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

Svařování může být provedeno buď pouze roztavením a slitím základních materiálů dohromady (bez použití přídavného materiálu), nebo s přidáním přídavného materiálu - svařovacích kovových tyčinek (drátů) podobného složení jako má základní materiál (podobně jako u svařování plamenem). 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 bovdenem pomocí speciálního, motorem hnaného, podavače do oblouku. Posun drátu ovládá svářeč tlačítkem na hořáku. Při úplné automatizaci je hořák upnut v nějakém stroji (třeba robotu) a vše je řízeno automaticky - tedy vedení hořáku i přidávání drátu.

Základní, výše popsaný, princip svařování TIG je ale shodný pro všechny případy. Tedy pro ruční, mechanizované i automatizované svařování. Princip TIG svařování je schematicky znázorněn na následujícím obrázku:

Vztah délky špičky k průměru elektrody

Princip svařování TIG - schematicky

Svařování TIG - v reálné podobě

Na závěr se podívejte na ukázky svarů provedených metodou TIG:

Druhy wolframových elektrod.

Wolframové elektrody pro TIG svařování lze rozdělit podle příměsí (legur). Kromě nelegované elektrody z čistého wolframu se používají elektrody legované oxidy Thoria, Lanthanu, Ceria a Zirkonu. Pro snadné odlišení jednotlivých typů se používá barevného značení vždy jednoho konce elektrody. Přiřazení barev jednotlivým typům je v následující tabulce:

Označení elektrody pro TIG	Barva	Legování
WP	zelená	čistý wolfram 99,8%
WT 10	žlutá	thorium 1% ThO₂
WT 20	červená	thorium 2% ThO₂
WT 30	fialová	thorium 3% ThO₂
WT 40	oranžová	thorium 4% ThO₂
WC 20	šedá	cerium 2,0% CeO₂
WL 10	černá	lanthan 1,0% LaO₂
WL 15	zlatá	lanthan 1,5 % LaO₂
WL 20	modrá	lanthan 2,0% LaO₂
WZ 08	bílá	zirkon 0,8% ZrO₂

WP - čistý wolfram. Elektroda je vhodná pro svařování slitin hliníku střídavým proudem. Zde vyniká dobrou stabilitou oblouku. Naopak nevhodná je pro svařování stejnosměrným proudem. Jako jediná se WP elektroda nebrousí do špičky.

WT - obsah thoria způsobuje snížení výstupní práce a zvýšení emise elektronů. Se stoupajícím obsahem thoria se zlepšuje:

zapalovací vlastnosti
trvanlivost
proudová zatížitelnost

Hlavní použití těchto elektrod je při svařování vysoce legovaných a nerezových ocelí stejnosměrným proudem, kde vzkazují výborné vlastnosti.

POZOR! Thorium je radioaktivní prvek. Se stoupajícím obsahem Thoria roste radioaktivita těchto elektrod ! Nebezpečí thoriovaných elektrod není v záření gama (zanedbatelné) ale v záření alfa. Radioaktivní částice se usazují v plících a v nejhorším případě mohou způsobit rakovinu. Pokud jsou přesto použity, je nutné důkladné odsávání při broušení i při svařování. Práce s těmito elektrodami bez těchto opatření je nezodpovědná a vede ke komplikacím z hlediska bezpečnosti práce. V dohledné době lze očekávat přechod od WT elektrod k elektrodám WC a WL.

WC - cerované elektrody jsou univerzální pro téměř všechna použití. Lze je použít pro svařování stejnosměrným i střídavým proudem. Cerované elektrody jsou vhodné pro svařování nelegovaných i legovaných ocelí, slitin hliníku, slitin titanu, niklu, mědi a hořčíku. WC elektrody mají svářecí vlastnosti podobné jako WT elektrody: velmi dobré zapalovací vlastnosti - i při teplé elektrodě, dobrá trvanlivost a proudová zatížitelnost. Podstatně méně však zatěžují životní prostředí a zdraví svářeče.

WL - lanthanované elektrody jsou stejně jako WC elektrody univerzální pro téměř všechna použití při svařování střídavým i stejnosměrným proudem. Lathanované elektrody předstihují cerované zejména v oblasti nízkých proudů. Jsou tak vhodné i pro svařování plasmou a mikroplasmou. Vyšší podíl lathanu usnadňuje zapalování, zejména při automatizovaném svařování (orbitální, robotické, polohovací stoly atd.)

WZ - obsah zirkonu minimalizuje tvorbu wolframových vměstků ve svarovém kovu. Použití je hlavně pro střídavý proud a tedy pro svařování hliníkových materiálů jako náhrada WP elektrod. Pro stejnosměrný proud je lze použít jen podmíněně.