TIG Kaynağı

Koruyucu gazaltı tungsten ark kaynağı (GTAW) ya da diğer adıyla tungsten asal gaz (TIG) kaynağı; bir ark kaynağı çeşididir. Kullanımda bir sarf malzeme olan tungsten elektrot ark üreterek iş parçası üzerinde kaynak operasyonu meydana getirir.  Kaynak alanı asal gaz korumalı ve atmosferik kirlenmeyi engelleyen bir yapı oluşturur. Asal koruyucu gaz (argon veya helyum) ve bir dolgu metali normalde kullanılmış olsa da bazı kaynaklarda, bilindiği gibi otojen kaynakta ilave dolgu malzemesi gerektirmeyen şekilde kaynak yapılabilir.. Bir sabit akım kaynağı güç kaynağı ürettiği elektrik enerjisiyle tungsten elektrot ile kaynak yapılacak malzeme arasında ark meydana getirilir. Bu esnada yüksek ark enerjisiyle  iyonize gaz ve metal buharı bir ergimiş plazma oluşturur.

Bronz bir heykel TIG kaynağı

GTAW en sık kullanıldığı kaynak bölgeleri, ince kesitler; paslanmaz çelik ve demir dışı metaller olarak alüminyum, magnezyum ve bakır alaşımlarıdır. Operatör iş ve ergiyik plazma üzerinde daha fazla kontrol ve hassasiyet göstermelidir. Süreçler doğru kontrol edilmez ise korumalı metal ark kaynağı ve gaz metal ark kaynağı Kaynak sürekliliği ve birleşim kalitesi itibarıyla istenen ve beklenen noktada olmaz. Yani; GTAW  nispeten daha karmaşık ve zor, ustalık gerektiren bir tekniktir. Öğrenilmesi ve ilerletilmesi diğer ark kaynağı yöntemlerine göre daha yavaştır. Farklı fakat benzer bazı işlemler ile ilgili; plazma ark kaynağı kullanır. Biraz farklı kaynak meşalesi oluşur, daha odaklı kaynak arkı gerekir ve genellikle otomatik sistemlerde kullanılır.

Geliştirme

Keşif; kısa darbeli elektrik ark 1800'de Humphry Davy tarafından olmuştur. Sürekli elektrik ark ise 1802'de Vasily Petrov, tarafından yavaş yavaş geliştirlmeye başlamıştır. C. L. Coffin  farklı bir fikir ile TIG kaynağını bir asal gaz atmosferinde 1890'da ferro malzemelerde denemelerde bulunmuş, 20. yüzyıl başlarında da kaynak demir dışı malzemeler gibi alüminyum ve magnezyumda çalışılmıtır. Oldukça zor denemelerden sonra bazı metaller hızlı tepki ile hava teması sağladığından, sonucunda gözenekli ve cüruf dolu bir kaynak oluşturmuştur. Bu süreç içerisinde kaplamasız elektrotlar iyi sonuçlar vermedi. Yeterli koruma alanı oluşmadığından kaynak kirliliği belirdi. 1930'un başlarında sorunu çözmek için, şişelerde muhafaza edilmiş asal gazlar kullanıldı. Birkaç yıl sonra, bir doğru akım, gaz-korumalı kaynak işlemi verimli bir şekilde ortaya çıktığında uçak sanayi için TIG kaynağı magnezyum kaynağında kullanıldı.

Northrop Uçak firmasında 1941 de Russell Meredith süreci mükemmel yöneterek başarı sağladı. Meredith işlemi Heliarc olarak adlandırdı. Kullanılan bir tungsten elektrot ark oluşturucu ve helyum gibi bir koruyucu gaz kullanıldı. Sonraları piyasalarda sık sık olarak tungsten asal gaz kaynağı (TIG) anılacaktır. Amerikan Resmi Kaynak Derneği TIG terimini, gaz tungsten ark kaynağı (GTAW) olarak adlandırmıştır. Linde Air Products , geliştirilen geniş hava ve su soğutmalı torçlarla gaz lensleri yapılandırmış, koruyucu gaz ve diğer aksesuarların geliştirilmesiyle artan kullanım sürecine geçiş başlamıştır. Başlangıçta, elektrotlar hızla ısınmıştır. Tungstenin yüksek erime sıcaklığı olmasından tungsten elektrot üzerinden kayanak akımı transferi oluşturulmuştur. Denemelerde elektrot ve iş parçası kutuplarında değişimler yapılarak sonuçların olumlu veya olumsuzluğu incelendi. Alternatif akım cihazlarında da denemeler yapılıp nonferro malzemelerin kaynağındaki plazma yapısı dengelenmeye çalışılarak yüksek kalitede alüminyum ve magnezyum kaynaklama işleri gerçekleştirildi.

Gelişmeler on yıl boyunca devam etmiştir. Linde geliştirilen su soğutmalı torçlar yardımıyla yüksek kaynak akımından kaynaklanan aşırı ısınmaları önlemeye çalışmıştır. 1950'li yıllara kadar bu süreç devam etmiştir. Bazı kullanıcılar TIG kaynağında karbon dioksit gibi bir alternatifin daha ekonomik olacağını düşünmüşlerse de pozitif sonuçlar ispat edilemediğinden sonuçta pahalı olmasına karşın kaynakta atmosferde dolayı oluşan olumsuzlukların kaldırılması için argon ve helyum kullanılmak zorunda kalınmıştır. GTAW geçmişte nadiren kullanılmasına rağmen bugün her alanda kalitesi ve özellikle alüminyum ve magnezyum kaynağının kaçınılmazı olması nedeniyle yoğun kullanılmaktadır. TIG kaynağında koruyucu gaz içeriğinden plazma ergiyik ortamında oksijen ve karbondioksit gibi hızla kirleticiler tungsten elektrotun yüksek ısı mukavemetinden faydalanıp uzaklaştırılabilmektedir. 1953 yılında yeni bir otomatik sistemle GTAW, plazma ark kaynağı sisteminde yer bulmuştur. Fakat her ne kadar otomatik sistemler geliştirilse de  TIG kaynağı el hassasiyeti ve yüksek düzeyli kontrol isteyen kaynak yöntemidir. Uzun yıllar boyu GTAW gelişim süreci devam etmiştir. Bugün bir dizi farklılıklar vardır. En popüler olan nokta isedarbeli akımın kullanılması, manuel veya programlı cihazların kullanımı, sıcak tel uygulaması ve sonuçta artan penetrasyon sayılabilir.

Operasyon

GTAW kaynak alanı

Manuel uygulamalı TIG gazaltı tungsten ark kaynağı nispeten zor bir kaynak yöntemidir. Kaynakçı operatörler tarafından gerekli üst düzey dikkat ve koordinasyon sağlanmalıdır. Bazı işlemlerde torç kaynak esnasında iki elle birlikte tutulmak durumundadır. GTAW normalde iki el gerektiren bir çalışmadır, yani; tek elle torç tutulurken diğer elle ilave dolgu metali beslemesi yapılır. Torcu tuttuğu eliyle arkı başlatıp makineyi aç-kapat yapmak durumundadır. Bu durumda torç kısa yay uzunluğunda kavranarak iş parası ile uygulayıcı arasındaki mesafe dengelenmiş olmaktadır. Bu durum kaynak kalitesi sağlayabilmek için son derece önemlidir.

Yüksek frekans jeneratörüyle (benzer bir Tesla bobini) kaynak akımı sağlayan bir elektrik kıvılcımı oluşturulur. Bu kıvılcım bir iletken yolu için kaynak akımı sağlar ve koruyucu gazla birlikte başlatılan ergiyik elektrot ve iş parçası üzerinden yakın takiple sürdürülür.

İlk esnada arc vurması yaşanır. Kaynakçı, ark üzerinde küçük bir daire şeklinde kaynak havuzu oluşturur. Bu durum elektrot boyutuna bağlıdır. Arkı alev yoğunluğu ve torç mesafesini korurken bir anda sabit ayrılık oluşarak elektrot ve iş parçası arasında düzgün penetrasyon oluşturacak sürekli kaynak havuzu süregelmeye başlar. Bu esnada operatör kıvrak bir bilek hareketiyle torçu hafifçe geriye 10 - 15 derecelik yatırır ve o aradan ilave dolgu metal beslemesi kaynak havuzuna verilir.

Kaynakçı genellikle hızlı ilerleme (kaynak banyosu ilerlemek için) sağlatmak için alevi torrçla taşıma arasında değişen gerekliliklerden dolgu metal ekleme tekniğini geliştirmek zorundadır. Dolgu çubuğun kaynak havuzundan geri çekilmesi her zaman dengelenmelidir. ilave metal dolgu ihtiyacı durumu anlık izleyen operatör dolgu malzemesini anında koruyucu gaz havzasına yaklaştırır. Böylelikle kaynak bölgesindeki oksidasyon engellenmiş olur. Kaynakçı işi esnasında kaynak izini, havuzun ilave metal ihtiyacını ve alev sürüklemesini son derece dikkatle kontrol etmesi gereklidir. Bu doğrultuda torç elektrodu ile iş parçası arasındaki mesafe dikkatle ayarlanmalıdır. torcun arka yakın tutulması veya gereğinden uzak pozisyona getirilmesi kaynak kraterleri oluşmasına bölgeye su birikintileri ve muhtemel çatlaklara sebebiyet verebilecektir.

Güvenlik

Kaynakçılar ısı etkisi ve aşınma önleyici olarak koruyucu giysiler kullanırlar. Hafif ve ince deri eldiven ve koruyucu uzun kollu gömlek, yüksek yakalı giysilerle güçlü ultraviyole ışık tan korunmaya çalışırlar. Duman GTAW'de son derece etkili bir zarar kaynağıdır. Elektrik ark ışığından TIG operatörleri korunmak için işyeri ve iş ortamının gereği her türlü ekipmanı kullanırlar. Korumalı metal ark kaynağı güçlü ve farklı dalga boylarındaki ışınımlardan işe özel farklı ekipmanlar geliştirilmiştir. Farklı dalga boylarındaki bu ışık, etkisi itibarıyla güneş ışınlarının zararlıolan bölgesine benzemekle birlikte yoğunluğu itibarıyla inanılmaz fazladır. Potansiyel arkın yanlışlıkla göze tesirinden (ark göz) ve deri temasından güneş yanığı benzeri geçici ve kalıcı rahatsızlıklar oluşur. Önlem olarak UV ışık önleyic modern kasklar kullanılır. Genellikle özellik itibarıyla bir sıvı kristal ön panelden ve yüzün tamamını boyun bölgesine kadar koruyan siperden ibarettir. Siper kısım polivinil klorür plastik film, tabakadan üretilir. Bu şekilde kaynakçı ışınımın başlangıcını panel arkasında normal görünümde arkın başlamasından sonra da UV koruma kalkanı arkasında net olarak izleyebilmektedir.

Kaynakçılar sık sık tehlikeli gaz ve partikül madde tesirine maruz kalabilirler. Bu süreçte dumana ve partikül sıçrantı bölgesine aşırı yaklaşmak zararlıdır. GTAW'de  ozon ve nitrik oksitler salgılanır. Ozon ve nitrik oksit tepkisi akciğer dokusunu bozar ve nem oluşturmak suretiyle nitrik asit ve ozonun akciğerlerde yakmasına neden olur. Tekrarlanan maruz kalmalar anfizem ve akciğer ödemleri gibi kalıcı hastalıklara yol açar. Bu durumların önlenmesi amacıyla sabit veya mobil havalandırma ekipmanları kullanılmalıdır.  Bazı durumlarda özel bölmeli odalarda ve iş yükü ve hacme uygun havalandırma sistemleri kullanılır. Temizlik ve yağ alma kimyasallarının kaynak bölgesindeki ısıdan kaynaklı buharlaşıp yanması sonrasında oluşan dumandan kaynakçılar korumalıdır.

Uygulamalar

Havacılık endüstrisi birincil düzeyde kullanıcılar ise. Birçok sanayi alanında kullanımı vardır. GTAW kaynağı; ince parçaların, özellikle demir dışı metallerin kaynak işleminde sıkça kullanılır. Yaygın olarak kullanılan bu üretim yöntemi, uzay araçları, küçük çaplı ve ince cidarlı borular, bisiklet sanayinde kullanılır. Ayrıca, GTAW'nın sık kullanımı çeşitli boy ve çaplardaki boruların ilk kök kaynağı olarak kullanılır. Tesislerin ve işletmelerin bakım ve onarım çalışmaları sürecinde yaygın olarak kullanılır. Özellikle bileşenlerin alüminyum ve magnezyum olduğu durumlarda daha fazla kullanımı vardır. Geniş bir ürün yelpazesinde bu kaynak yöntemi kullanılır. Alaşımlı metallerin kaynağında da kullanılır olması ve sonucun başka hiçbir kaynak yönteminde bu kadar kaliteli sonuçlara ulaşılması mümkün değildir. Yapılan kaynakların korozyon direnci ve çatlat oluşumuna direnci oldukça yüksektir. Bundan dolayı GTAW kaynak prosedürünün seçiminde en kritik özelliklerden biri olarak sızdırmazlık gerektiren işlemler; harcanan nükleer yakıt kutuları öncelikli tercih üretim yöntemidir.

Kalite

GTAW fillet weld

Gaz altı tungsten ark kaynağı, diğer kaynak yöntemlerine göre kaynak bölgesi üzerinde daha fazla kontrollüdür. Yapılan kaynak hemen tanınır çünkü, eğitimli operatörler tarafından yapıldığı zaman yüksek kalitede kaynak üretebilir. Maksimum kaynak kalite güvencesiyle koruma temizlik sağlanır. Tüm ekipman ve malzemelerin kullanımı makul ölçülerde kullanılarak kaynak bölgesi yağ, nem, kir ve diğer yabancı maddelerden arındırılmalıdır. Yağ ve gres gibi bölgesel kirlilikleri alkol veya benzeri endüstriyel çözücüler kullanılabilir iken, paslanmaz bir çelik tel fırça veya kimyasal işlem uygulaması da mümkündür.  Yüksek düzeyli oksitlenmeleri ise grit kumlama yüzey işlemi tercih edilebilir. Bu adımlarda özellikle önemli olan negatif kutup doğru konumlanmış doğru akım kaynakları kullanılır. Çünkü bu tür bir güç kaynağı ultrasonik bir ses titreşimi sağlar. Temizlik sonrasında kaynak işlemi, doğru kutuplama ve doğru akım veya alternatif akım tercihiyle gerçekleştirilir. Açık hava ortamları, rüzgarlı ve aşırı soğuk ortamlarda kullanılması sakıncalıdır. böylesi durumlarda kaynak yapmak gaz harcaması ve tamir bakım giderleri olarak yüksek maliyetler ortaya çıkartabilir.

Isı giriş seviyesi de kaynak kalitesini etkiler. Düşük ısı girdisi kaynak hızını etkiler. Hız limiti kontrol edilmezse penetrasyon yeterince sağlanamaz. Eğer ısı girdisi çok oluşturulursa delinmeler, boncuklaşmalar veya kaynak bölgesi çöküntüleri gerçekleşir. Eğer orada çok fazla ısı girdisi oluşursa kaynak penetrasyonunda istenmeyen akıntılar meydana gelebilir.

Isı girdisi miktarı elektrot kapasitesini aşarsa, tungsten elektrot kusurlarına neden olabilir. Bilindiği gibi tungsten tükürmesi olarak adlandırılan bu oluşum radyografi ile tespit edilir. ısı girdisinin fazlalaştırılması istenen operasyonlarda farklı tür ve çaplarda elektrot kullanımı tavsiye edilir. Isı girdisinin dengesizliği kaynakçının ark havuzunu zor kontrol etmesine neden olur. Bu kararsız kaynak işlemi kaynak kalitesi açısından istenmeyen sonuçları doğurur.

Ekipman

GTAW Torçu: çeşitli elektrotlar, bardak, pens ve gaz yayıcılar ile görünüşü

GTAW Torçu, demonte halde

TIG, Gazaltı tungsten ark kaynak işlemi için gerekli ekipmanlar: Tungsten elektrot, sabit akım kaynağı güç kaynağı, koruyucu gaz TIG kaynağında set olarak kullanılır.

TIG kaynak torçu

GTAW / TIG kaynağı torçu otomatik veya manuel çalışma için tasarlanmıştır. Hava veya su ile soğutma sistemleri ile donatılmıştır. Otomatik ve manuel torçlar el feneri benzeri yapılarda da üretilmektedir. Hava soğutmalı sistemler düşüm akım girdisi olan çalışmalarda, yüksek akım girdili işlemlerde ise su soğutmalı torçlar kullanılır. Düşük akım işleri piyasada 200amperlerde iken yüksek akımlar 600 amperlere kadar çıkmaktadır. böylesi yüksek akımlı çalışmalarda muhakkak su soğutmalı torçlar kullanılmalıdır.

Torçun iç yapısı bakır alaşımları veya pirinç olabilir yani iletim akımı ve ısı etkili bir metal olmalıdır. Tungsten elektrot olmalıdır. Torçun fazla ısınmasından elektrot erimesi olmamalıdır. Gaz üflecinin sağlanabilmesi için seramik veya polimer bir dağıtıcı kullanılır. Koruyucu gazın bölgesel nüfuziyeti için bir seramik çanak vardır. genel tutucu konstrüksiyon ise akım iletimi olmayan ve ısıdan etkileşimi düşük olan plastik kabzadan oluşur.

Kaynak torçunda meme boyutunu istediğiniz korumalı alan miktarına bağlı ayarlayabiliriz. Koruma Alanı ile dış gaz kalkanı olarak nozül gereklidir. Alüminyum veya seramik malzeme, ama kuvars, yüksek saflıkta cam, daha fazla görünürlük sunar. Cihazlarda koruyucu gaz akışını azaltmak ve türbülans engellemek için el korumaları mevcuttur. El anahtarlarıyla kaynak akımı kontrol altına alınabilir.

Güç kaynağı

Piyasada muhtelif markalarda sabit akım güç kaynağı kullanır. Gereken ısı kabiliyeti ve ayar özelliklerine sahip ark mesafesi ayarlanabilir, akım ve voltaj ayarları manuel veya otomatik kontrollü güç kaynakları üretilmektedir. Operatörlerin kullanım zorluklarını ve bakım konusundaki işlemlere kolaylıklar sağlanabilecek özel tasarımlar geliştirilmiştir. Güç kaynağı ve işlemi tamamlayacak diğer tüm ekipmanlar birbirileriyle uyum içerisinde olmalıdır.

GTAW güç kaynağı

GTAW sisteminde tercih edilecek polarite; büyük ölçüde kaynak yapılacak olan metal türüne bağlıdır. Doğru akım ile negatif yüklü elektrot (DCEN) genellikle istihdam kaynağı çelikler, nikel, titanyum ve diğer metallerde kullanılır. GTAW 'de alüminyum veya magnezyum kaynağında kullanılırken koruyucu asal gaz helyum kullanılır. Negatif yüklü elektrot oluşturduğu zaman ısı yayan elektronlar, kaynak yolculuğu boyunca ark termal iyonizasyona neden olur. Koruyucu gaz ve artan sıcaklık temel malzemede iyonizasyon yapar, koruyucu gaz akışı ve doğru elektrot, temel ilave dolgu malzemesi ve bu izin dioksit yapı yüzey kaynak yüzeyidir. Doğru akım ile pozitif yüklü elektrot (DCEP) daha az yaygınlıkta kullanılır. Yerine negatif akan elektrot için temel malzeme olarak DCEN, elektronlarda çok yüksek sıcaklıklar meydana gelmektedir. Kaliteli kaynak ve görünüm olarak güç kaynağının önemi çok fazladır.

Elle veya otomatik TIG'le alüminyum ve magnezyum kaynağında alternatif akım yaygın olarak kullanılır. Otomatik olarak yapılan kaynaklarda elektrot ve ana malzeme pozitif ve negatif yük arasında geçiş yaparak doğru akımı bir araya getirir. Hangi ark başarısız olur düz polarite (negatif elektrot) veya ters polarite (pozitif elektrot) ile görülebilir. Bu soruna çözüm olarak bir kare dalga güç kaynağı kullanılabilir, yüksek frekanslı gerilim de teşvik edilebilir.

Elektrot

ISO Sınıfı	ISO Renk	AWS Sınıfı	AWS Renk	Alaşım
WP	Yeşil	EWP	Yeşil	Saf Tungsten
WC20	Gri	EWCe-2	Turuncu	~2% CeO2
WL10	Siyah	EWLa-1	Siyah	~1% La2O3
WL15	Altın	EWLa-1.5	Altın	~1.5% La2O3
WL20	Gök mavisi	EWLa-2	Mavi	~2% La2O3
WT10	Sarı	EWTh-1	Sarı	~1% ThO2
WT20	Kırmızı	EWTh-2	Kırmızı	~2% ThO2
WT30	Mor			~3% ThO2
WT40	Turuncu			~4% ThO2
WY20	Mavi			~2% Y2O3
WZ3	Kahverengi	EWZr-1	Kahverengi	~0.3% ZrO2
WZ8	Beyaz			~0.8% ZrO2

GTAW'da kullanılan elektrot, tungsten veya tungsten alaşımından yapılmıştır, çünkü tungsten, saf metaller arasında 3,422 °C'de (6,192 °F) en yüksek ergime sıcaklığına sahiptir. Sonuç olarak, elektrot kaynak sırasında tüketilmez, ancak bazı erozyonlar (yanma olarak adlandırılır) oluşabilir. Elektrotlar temiz bir yüzeye veya bir zemin kaplamasına sahip olabilir - temiz son kat elektrotları kimyasal olarak temizlenirken, zemin kaplama elektrotları eşit bir boyuta taşlanmış ve cilalı bir yüzeye sahiptir, bu da onları ısı iletimi için en uygun hale getirir. Elektrotun çapı 0,5 ila 6,4 milimetre arasında değişebilir ve uzunlukları 75 ila 610 milimetre (3,0 ila 24,0 inç) arasında değişebilir.

• Saf tungsten elektrotlar (WP veya EWP olarak sınıflandırılır) genel amaçlı ve düşük maliyetli elektrotlardır. Zayıf ısı direncine ve elektron emisyonuna sahiptirler. Magnezyum ve alüminyum gibi AC kaynaklarında sınırlı kullanım alanı bulurlar.
• Toryum oksit alaşımlı elektrotlar mükemmel ark performansı ve çalıştırma sunar, bu da onları popüler genel amaçlı elektrotlar haline getirir. Bununla birlikte, toryum biraz radyoaktiftir, buharların ve tozun solunmasını bir sağlık riski haline getirir ve bertaraf etmeyi çevresel bir risk haline getirir.
• Bir alaşım elementi olarak seryum oksit, yanmayı azaltırken ark stabilitesini ve başlatma kolaylığını artırır. Seryum ilavesi toryum kadar etkili değildir, ancak iyi çalışır ve seryum radyoaktif değildir.
• Bir lantan oksit (veya lantana) alaşımı, seryum ile benzer bir etkiye sahiptir ve ayrıca radyoaktif değildir.
• Zirkonyum oksit içeren elektrotlar, ark stabilitesini iyileştirirken ve elektrot ömrünü uzatırken akım kapasitesini arttırır.

Dolgu metaller de GTAW / TIG kaynağında dolgu malzeme birleştirme yapılan iş malzemesiyle aynı özellikte olmalıdır. Dolgu malzemeler çap ve boy itibarıyla seçim tamamen kaynak yapılacak iş parçasının ergonomisi ve geometrik yapısıyla orantılıdır. Burada parçalı teller halinde kullanılabildiği gibi makara ve rulo şeklinde kullanımlar mümkündür 

Koruyucu gaz

GTAW sistemi kurulumu

TIG Koruyucu gazaltı metal ark kaynağında muhtelif koruyucu gazlar vardır, otmosferdeki azot ve oksijen, füzyon kusurları oluşturduğundan, gözeneklilik, kaynak ve metal kırılganlığı oluşturur. Bu açıdan bakılınca  ortamdan bu olumsuzlukları uzaklaştırmak zorunluluktur..

Koruyucu gaz seçiminde çeşitli faktörler vardır. Malzeme kaynaklı, ortak tasarım ve son kaynak görünümü istenen noktaya uygun koruyucu gaz seçimi yapılır. Alternatif akım, argon koruyucu sonuçlarında yüksek kaynak kalitesi ve iyi bir görünüm sağlar. Başka bir yaygın koruyucu gaz, helyumdur. Çelik, Paslanmaz çelik, Magnezyum, Bakır ve alüminyum kullanımında gaz ve karışımları doğru tercihler yapılmalıdır.

Argon-helyum karışımları, argon-hidrojen, kullanılan mekanize kaynak ışık göstergesinde paslanmaz çelik gibi, farklı alternatifler kullanılır. Benzer şekilde, azot olabilir bazen ekledi argon yardımcı istikrara metaller içinde östenitik paslanmaz çelik ve artış penetrasyon zaman bakır kaynağında kullanılır. Nedeniyle porozite sorunları ferritik çelikler ve sınırlı faydaları, ancak, değil bir popüler koruyucu gaz katkı maddesi oluşturur.

Malzemeler

En sık kullanılan malzemeler, paslanmaz çelik ve demir dışı malzeme, örneğin bakır, alüminyum, magnezyum, çinko ve alaşımları, karbon çelikleri GTAW / TIG yöntemiyle kaynatılır.

Alüminyum ve magnezyum

Bir TIG üzerinde durulan bir AC gösteren bölge kazınmış kaynak

Alüminyum TIG kaynak AC etch bir bölgenin yakın gösterim

Alüminyum ve magnezyum kaynağında genellikle alternatif akım kullanılarak kaynak yapılır. AC akım sağlamak bir kendi kendini temizleme etkisi, kaldırma ince, dirençli alüminyum oksit (Safir) katman formlarda alüminyum metal içinde dakika maruz kalma hava. Bu oksit tabakası kaldırılmalıdır için kaynak oluşur. Zaman alternatif akım kullanılır, saf tungsten elektrotlar veya zirconiated tungsten elektrotlar tercih üzerinde elektrotlar thoriated, ikincisi daha olası "tükürmek" parçacıklar elektrot arasında kaynak yay içine kaynak. Künt elektrot ipuçları tercih edilen ve saf argon koruyucu gaz olması için kullanılan ince iş parçaları. Tanıtımı helyum izin verilenden daha fazla nüfuz kalın parçaların, ama yapmak arc başlangıç zor.

İki kutuplu, olumlu veya olumsuz, doğru akım de alüminyum ve magnezyum kaynak için kullanılabilir. Doğru akım ile negatif yüklü elektrot (DCEN) sağlar Yüksek penetrasyon. Argon yaygın olarak kullanılan bir koruyucu gaz için DCEN kaynak alüminyum. Koruyucu gazlar yüksek helyum içeriği sık kullanılan yüksek penetrasyon kalın malzeme. Thoriated elektrotlar uygun kullanımda DCEN kaynak alüminyum. Doğru akım ile pozitif yüklü elektrot (DCEP) kullanılır öncelikle sığ kaynaklar, özellikle bir ortak kalınlığı en az 16 mm (0,63 in). Bir thoriated tungsten elektrot yaygın olarak kullanılan, birlikte bir saf argon koruyucu gaz.

Çelikler

GTAW için olan karbon ve paslanmaz çelik, seçimin bir dolgu malzemesi önemli önlemek için aşırı gözeneklilik. Oksit dolgu malzemesi ve parçaların kaldırılmalıdır önce kaynak kirliliği önlemek ve hemen öncesinde kaynak, alkol veya aseton olmalıdır Kullanılan temiz bir yüzey. ön ısıtma genellikle gerekli değildir için yumuşak çelikler daha az bir inç kalınlığında, ama düşük alaşımlı çelikler gerektiren ön ısıtma ve yavaş soğutma işlemi ve önlemek oluşum martensit içinde ısı etkilenen bölge. Takım çelikleri da önceden ısıtılmış önlemek çatlama ısı etkilenen bölge. Östenitik paslanmaz çelik ön ısıtma gerektirmeyen, ama martensitik ve ferritik kromlu paslanmaz çelikler. Bir DCEN güç kaynağı normal olarak kullanılan ve elektrotlar thoriated, konik bir keskin noktası yoktur. Saf argon kullanılır için ince parçaların, ama helyum olabilir tanıttı kalınlığı artar.

Diğer metaller

Birçok malzeme kolayca güçlü bir bağ kurmak için bir sigorta değildir çünkü farklı metal kaynak genellikle kaynak GTAW için yeni zorluklar sunar. Ancak, kaynakların farklı malzemeler var, çeşitli uygulamalarda üretim, tamir işleri ve önleme korozyon ve oksidasyon. bazı eklemler, uyumlu bir dolgu metali seçilen yardımcı form bond ve bu dolgu metali olabilir aynı şekilde bir temel malzeme (örneğin, kullanarak bir paslanmaz çelik dolgu metali paslanmaz çelik ve karbon çelik olarak taban malzemeleri), ya da farklı bir metal olarak kullanılması nikel dolgu metali için katılmadan çelik ve dökme demir). Çok farklı malzemeler olabilir kaplanmış veya "tereyağlı" ile uyumlu bir malzeme olan özel bir dolgu metali ve kaynak. Ayrıca, GTAW kullanılabilir yer kaplama veya üstündeki farklı malzemeler.

Farklı metal kaynak, ortak bir doğru uygun, uygun boşluk boyutları ve açıları konik gerekir. Bakım alınmalı önlemek erime aşırı taban malzemesi. Darbeli akım özellikle yararlı için bu uygulamalar, yardımcı olur limit ısı girişi. Dolgu metal olması eklendi hızlı ve büyük bir kaynak havuzu olmalıdır Kaçınılması önlemek için seyreltme temel malzemeler.

Süreç varyasyonları

Darbeli akım

Darbeli-geçerli mod, kaynak akımı hızla iki seviye arasında geçiş yapar. Yüksek akım devlet olarak bilinen darbe akım, düşük akım seviyesi denilen arka planı mevcut. Sırasında dönemin darbe akımı, kaynak alanı, ısıtmalı ve füzyon oluşur. Üzerine bırakarak arka planı geçerli, kaynak alandır izin serin ve kuvvetlendirmek. Darbeli akım GTAW bir dizi avantajları da dahil olmak üzere daha düşük ısı girişi ve sonuç olarak bir azalma deformasyon ve çarpılma ince iş parçaları. Ayrıca, izin verdiği için daha fazla kontrol kaynak havuzu, kaynak penetrasyon artışı, kaynak hızı ve kalitesi. Benzer bir yöntem, manuel programlanmış GTAW sağlar, operatöre program belirli bir oran ve büyüklük mevcut farklılıklar, yapma bunu yararlı için özel uygulamalar.

Dabber

Dabber değişimi tam olarak ince kenarları weld metal yerleştirmek için kullanılır. Otomatik işlem çoğaltır hareketleri el ile kaynak tarafından beslenen bir soğuk dolgu Tel kaynak alan ve eşit (veya salınım) içine kaynak yay. Bu kullanılabilir, bağlaç ile darbeli akım ve kullanılan kaynak çeşitli alaşımlar da dahil olmak üzere, titanyum, nikel ve takım çelikleri. Ortak uygulamalar vardır yeniden mührü, jet motorları ve bina testere, freze kesiciler, matkapve biçme bıçakları.

Kaynakça

• American Welding Society (2004). Welding handbook, welding processes Part 1. Miami Florida: American Welding Society. ISBN 0-87171-729-8. 
• Arc-Zone.com (2009). "Tungsten Selection" (PDF). Carlsbad, Kaliforniya: Arc-Zone.com. 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Haziran 2015. 
• Cary, Howard B.; Helzer, Scott C. (2005). Modern welding technology. Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Education. ISBN 0-13-113029-3. 
• Jeffus, Larry F. (1997). Welding: Principles and applications (Fourth bas.). Thomson Delmar. ISBN 978-0-8273-8240-4. 
• Jeffus, Larry (2002). Welding: Principles and applications (Fifth bas.). Thomson Delmar. ISBN 1-4018-1046-2. 
• Lincoln Electric (1994). The procedure handbook of arc welding. Cleveland: Lincoln Electric. ISBN 99949-25-82-2. 
• Miller Electric Mfg Co (2013). Guidelines For Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) (PDF). Appleton, Wisconsin: Miller Electric Mfg Co. 8 Aralık 2015 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Mart 2017. 
• Minnick, William H. (1996). Gas tungsten arc welding handbook. Tinley Park, Illinois: Goodheart–Willcox Company. ISBN 1-56637-206-2. 
• Watkins, Arthur D.; Mizia, Ronald E (2003). Optimizing long-term stainless steel closure weld integrity in DOE standard spent nuclear canisters. Trends in Welding Research 2002: Proceedings of the 6th International Conference. ASM International. 
• Weman, Klas (2003). Welding processes handbook. New York: CRC Press LLC. ISBN 0-8493-1773-8. 

Dış bağlantılar

• PUK Darbe Arc inceleme Kaynak14 Mart 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• (GTAW) Gaz Tungsten Ark rehberi Kaynak
• Tungsten seçme ve Hazırlama Rehberi Elektrotlar20 Aralık 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• Ark Kaynağı için Tungsten Elektrot Seçimi ve Hazırlanması için Tungsten Elektrot Rehber: Rehber4 Şubat 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.