W skład stanowiska do spawania metodą TIG wchodzi:

• źródło prądu stałego lub przemiennego wraz z układem sterowania. Popularne nazwy to: spawarka, spawarka TIG, prostownik spawalniczy, inwertor spawalniczy.
• wielofunkcyjny przewód z uchwytem TIG doprowadzający prąd spawania do elektrody, gaz osłonowy, sterowanie oraz opcjonalnie układ chłodzenia,
• przewód masowy z zaciskiem łączący spawany przedmiot ze źródłem prądu,
• źródło gazu osłonowego - butla z gazem,
• opcjonalnie - układ wodnego chłodzenia uchwytu - chłodnica cieczy.

Jak spawać metodą TIG - podstawowe informacje

Przed przystąpieniem do spawania należy dobrać podstawowe parametry spawania opisane niżej.

Łuk elektryczny zostaje zainicjowany albo poprzez potarcie elektrodą wolframową w materiał spawany albo bezdotykowo dzięki działaniu układu jonizatora. W spawaniu TIG uchwyt spawalniczy jest pchany jedną ręką, podczas gdy druga podaje materiał dodatkowy w postaci pręta. Ręczne podawanie spoiwa ma charakter przerywany i wymaga pewnej wprawy. Po wstępnym nagrzaniu materiału nieruchomym uchwytem spawacz dosuwa pręt w jeziorko a następnie odsuwa pręt i przesuwa łuk w kierunku spawania.

Podstawowe parametry procesu spawania metodą TIG

• Rodzaj i biegunowość prądu spawania - proces spawania metodą TIG może odbywać się prądem stałym (TIG-DC) lub prądem przemiennym (TIG-AC). Przy spawaniu prądem stałym ilość ciepła na biegunie dodatnim stanowi około 70% całkowitego ciepła wydzielanego w łuku. Z tego względu aby uniknąć nadmiernego rozgrzewania się uchwytu i wydłużyć żywotność elektrody wolframowej przy spawaniu prądem stałym stosuje się biegunowość ujemną na elektrodzie.
  Spawanie prądem stałym z biegunowością ujemną na elektrodzie nie nadaje się do łączenia aluminium i magnezu oraz ich stopów - używany jest wówczas prąd przemienny.
  Obecnie w metodzie TIG-DC szeroko stosuje się jednokierunkowy prąd pulsujący z możliwością regulacji jego parametrów, dzięki czemu mamy wpływ na kształt spoiny i możliwość spawania cienkich blach. Natomiast w metodzie TIG-AC w miejsce prądu przemiennego sinusoidalnego 50Hz stosowany jest prąd przemienny prostokątny, dający większą stabilność i kontrolę nad procesem spawania.
• Natężenie prądu spawania - jest parametrem bezpośrednio regulowanym w spawarce. Wartość natężenia prądu spawania dobierana jest w zależności od rodzaju i grubości spawanego materiału, średnicy i rodzaju elektrody nietopliwej, biegunowości prądu, rodzaju gazu osłonowego i pozycji spawania.
  Natężenie prądu decyduje o głębokości wtopienia i szerokości spoiny, ale z drugiej strony oddziałuje na temperaturę końca elektrody nietopliwej. Wzrost natężenia prądu spawania zwiększa głębokość wtopienia i umożliwia zwiększenie prędkości spawania. Nadmierne natężenie prądu powoduje, że koniec elektrody wolframowej ulega nadtopieniu i pojawia się niebezpieczeństwo powstania wtrąceń metalicznych w spoinie.

  Orientacyjny prąd spawania w zależności od średnicy elektrody i grubości materiału:

  Prąd spawania [A]	Średnica elektrody [mm]	Grubość materiału [mm]
  spawanie stali
  10÷50	0,5	0,5÷1,0
  20÷80	1,0	1,0÷1,5
  50÷160	1,6	1,5÷3,0
  110÷250	2,4	3,0÷5,5
  200÷350	3,2	5,5÷8,0
  spawanie aluminium
  20÷75	1,0	0,5÷1,0
  25÷110	1,6	1,0÷2,0
  60÷160	2,4	2,0÷3,0
  110÷225	3,2	3,0÷5,0
  160÷310	4,0	5,0÷8,0
  240÷370	4,8	8,0÷10,0

• Rodzaj i średnica elektrody nietopliwej - podstawowym materiałem elektrod jest wolfram, jednak w celu zwiększenia trwałości elektrod, łatwości zajarzenia łuku i zwiększenia stabilności jarzenia się łuku stosuje się dodatki: toru, cyrkonu, ceru.
  Dobór średnicy elektrody uwzględnia rodzaj, biegunowość i natężenie prądu spawania.
• Rodzaj i natężenie przepływu gazu osłonowego - najczęściej stosowanym gazem osłonowym jest argon lub mieszanka argon-hel, rzadziej sam hel, który podnosi energię cieplną łuku i szybkość spawania, ale pogarsza stabilność łuku.
  Natężenie przepływu gazu jest związane z jego rodzajem i natężeniem prądu. W typowych warunkach natężenie przepływu argonu wynosi 8÷16 litrów/min.
• Prędkość spawania - to szybkość przemieszczania końca elektrody z jarzącym się łukiem. Prędkość zależy od wielu czynników i prawidłowy jej dobór zależy od umiejętności spawacza. Prędkość spawania wpływa na głębokość przetopienia i szerokość spoiny. Zwykle mieści się w zakresie 0,1÷0,3 m/min.
• Rodzaj i wymiary materiału dodatkowego (spoiwa) - spoiwo do spawania TIG może mieć postać drutu, pałeczki, taśmy lub wkładki stapianej bezpośrednio w złączu. Do spawania ręcznego stosowane są druty lub pręty proste o średnicy 0,5÷8,0 mm i o długości 500÷1000mm. Jako materiały dodatkowe do spawania TIG w większości przypadków stosowane są materiały o tym samym składzie chemicznym, co spawany materiał. W niektórych przypadkach konieczne jest zastosowanie materiału dodatkowego o innym składzie chemicznym niż spawany materiał, np. do spawania stali odpornych na korozję typu 9% Ni stosuje się stopy niklu; mosiądze spawa się brązami aluminiowymi, fosforowymi lub krzemowymi. Zazwyczaj dąży się jednak do tego, aby materiał dodatkowy miał lepsze własności niż materiał spawany.
  W metodzie TIG nie zawsze wymagane jest podawanie spoiwa - możliwe jest spajanie materiału tylko za pomocą stopienia samych krawędzi spawanych przedmiotów.
• Pochylenie elektrody i spoiwa - pochylenie elektrody i dodatkowego spoiwa w stosunku do wykonywanego złącza zależy m.in. od rodzaju złącza i spoiny oraz pozycji spawania.

Wskazówki technologiczne

Spawanie TIG wymaga szczególnie dokładnego oczyszczenia brzegów spawanych przedmiotów z wszelkich zanieczyszczeń, jak tlenki, rdza, zgorzelina, smary, farby itd. Stosuje się w tym celu czyszczenie mechaniczne, chemiczne i fizyczne. Spawanie TIG prowadzone może być we wszystkich pozycjach, ręcznie, półautomatycznie lub automatycznie. Spawane brzegi przedmiotów muszą być dokładnie przygotowane, tak aby nie ulegały odkształceniu w czasie spawania, zmieniając przez to np. odstęp i kąt ukosowania rowka spawalniczego. Stosuje się w tym celu sczepianie spoinami sczepnymi o długości 10÷30mm i odstępie 10÷60mm, w zależności od sztywności (grubości) spawanych przedmiotów, lub mocowanie w specjalnych przyrządach z podkładkami formującymi grań. W celu uniknięcia odkształcenia kątowego złącza, występującego często przy spawaniu cienkich blach, należy zastosować wstępne odkształcenie brzegów blach pod takim kątem, by naprężenia spawalnicze sprawiły, że złącze po spawaniu jest płaskie.