WIG-Orbitalschweißen mit Schutzgasen und Prozessgasen

Spawanie orbitalne metodą TIG jest wykorzystywane głównie do spawania rur. Znajduje ono zastosowanie w sektorach takich jak lotnictwo i kosmonautyka, przemysł petrochemiczny i chemiczny, spożywczy, a także farmaceutyczny. Ponadto, spawanie orbitalne metodą TIG jest stosowane przy budowie wymienników ciepła oraz elektrowni.

Spawanie orbitalne metodą TIG: optymalne wyniki spawania dzięki doborowi właściwego gazu spawalniczego

Spawanie orbitalne metodą TIG stanowi wariant spawania metodą TIG, w której wykorzystuje się prąd elektryczny do stopienia i połączenia metalu. Od spawania metodą TIG różni się stopniem automatyzacji, co zapewnia ciągły proces spawania.

Spawanie orbitalne metodą TIG jest stosowane, gdy wymagana jest wysoka jakość i precyzja spoin. Akronim TIG (Tungsten Inert Gas) oznacza spawanie elektrodą nietopliwą w osłonie gazów obojętnych, wskazując na rodzaj gazu osłonowego stosowanego w tracie spawania.

Spawanie orbitalne różni się od innych metod spawania tym, że uchwyt spawalniczy porusza się po torze kołowym wokół elementu, podczas gdy równocześnie podawany jest gaz osłonowy i materiał dodatkowy. Dzięki temu okrężnemu ruchowi uchwytu spawalniczego tworzy się spoina, która jest równomierna.

Zastosowanie gazów do spawania może znacząco wpłynąć na jakość produktu, wydajność i ekonomiczność procesu. Ich właściwości fizyczne i chemiczne otwierają duże możliwości w zakresie oszczędności i ulepszeń. Szeroka gama spawalniczych gazów osłonowych jest dostępna do wyboru, w zależności od celu i spawanego materiału – stali niestopowych, stali niskostopowych, stali wysokostopowych oraz metali nieżelaznych.

Jak działa spawanie orbitalne metodą TIG?

Spawanie orbitalne metodą TIG opiera się na takiej samej zasadzie jak spawania łukowego. W tym procesie łuk elektryczny jarzy się pomiędzy elektrodą a spawanym elementem. W celu ochrony łuku elektrycznego i jeziorka spawalniczego przed kontaktem z powietrzem, co mogłoby skutkować powstawaniem zanieczyszczeń i innych niezgodności, stosuje się gazy obojętne lub redukujące (argon, hel, wodór) jako gazy procesowe.

W spawaniu orbitalnym metodą TIG stosuje się specjalną głowicę spawalniczą, która prowadzi uchwyt spawalniczy po obwodzie spawanego elementu. Głowica spawalnicza może być sterowana automatycznie, co pozwala uzyskać równomierną i gładką spoinę.

Głowica spawalnicza składa się z elektrody, zazwyczaj wykonanej z wolframu, oraz dyszy, która kieruje gaz osłonowy nad jeziorko spawalnicze. Gaz osłonowy jest podawany z dyszy w kształcie okręgu, co chroni spawany obszar.

Stopiony materiał dodatkowy jest dostarczany z odrębnego źródła, sterowanego ręcznie lub automatycznie. Wprowadzanie materiału dodatkowego do spoiny odbywa się równolegle z ruchem okrężnym palnika spawalniczego.

Jaki gaz osłonowy jest odpowiedni do spawania orbitalnego metodą TIG?

Spawanie orbitalne metodą TIG wymaga zastosowania gazów procesowych, które chronią proces spawania przed utlenianiem i zanieczyszczeniami. ARCAL™ Prime (argon 4.8) jest najczęściej stosowanym gazem osłonowym ze względu na swoje właściwości fizyczne i chemiczne. 
ARCAL™ Prime charakteryzuje się wysoką gęstością, co pomaga skutecznie chronić spawane miejsce. Ponadto, argon jest chemicznie obojętny, co oznacza, że nie reaguje z innymi materiałami i nie powoduje powstawania zanieczyszczeń.

Oprócz argonu, często stosowany jest też hel jako gaz osłonowy w spawaniu orbitalnym metodą TIG, zwłaszcza gdy wymagana jest wyższa prędkość spawania lub głębsze wtopienie. Hel jest lżejszy od argonu i ma wyższą przewodność cieplną, co pomaga skutecznie chronić miejsce spawania.

W spawaniu orbitalnym metodą TIG wybór odpowiedniego gazu do spawania ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wysokiej jakości spoiny i wydajności. Jednocześnie należy uwzględnić aspekty bezpieczeństwa. W spawaniu orbitalnym metodą TIG zazwyczaj stosuje się argon i/lub mieszankę na bazie argonu z dodatkiem helu i/lub wodoru.

Poza podstawową funkcją ochrony jeziorka spawalniczego przed wpływem atmosfery, poszczególne gazy osłonowe mają wpływ na:

  • sposób przenoszenia materiału,
  • tworzenie się tlenków,
  • głębokość wtopienia,
  • stabilność łuku elektrycznego,
  • zwilżanie krawędzi,
  • powstawanie dymów i szkodliwych gazów.

W zależności od oczekiwanego rezultatu stosuje się różne mieszanki gazów ARCAL™.

Spawanie orbitalne TIG z domieszką wodoru ograniczające powstawanie tlenków

Dodatek wodoru może znacząco wpłynąć na wyniki spawania orbitalnego metodą TIG stali wysokostopowych. Dzięki zastosowaniu mieszanki ARCAL™ R1-2 lub ARCAL™ R1-5 można zoptymalizować parametry technologiczne, przykładowo uzyskać optymalne jeziorko spawalnicze czy zwiększyć prędkość spawania.

Głębsze wtopienie dzięki wyższej przewodności cieplnej mieszanek argon-hel podczas spawania orbitalnego TIG

Zastosowanie ARCAL™ 33 lub ARCAL™ He50 znacząco poprawia przewodność cieplną i transfer ciepła w atmosferze łuku elektrycznego. W ten sposób powstaje łuk o dużej energii, co zapewnia głębsze wtopienie. Dodatkowo, poprawia się również transfer ciepła w łuku elektrycznym, co skutkuje lepszym wtopieniem, a tym samym bardziej stabilnym wynikiem spawania.

Przegląd gazów obojętnych do spawania orbitalnego metodą TIG

Gama gazów osłonowych ARCAL™ oferowana przez Air Liquide przyczynia się nie tylko do podniesienia jakości spoin, lecz także do zwiększenia wydajności procesu spawania, zapewniając w ten sposób optymalne warunki pracy.

Optymalizacja procesów spawania z programem Value4Welding

Czy dążą Państwo do zwiększenia wydajności procesów spawania przy jednoczesnej redukcji kosztów? Zadanie to bywa wyzwaniem, gdyż rzeczywisty potencjał oszczędnościowy często pozostaje ukryty. Wychodząc naprzeciw tym potrzebom, Air Liquide oferuje program Value4Welding – narzędzie, które wspiera Państwa w tym procesie poprzez analizę, ocenę i optymalizację procesu spawania. 
Nasi eksperci są gotowi pomóc Państwu w identyfikacji czynników wpływających na koszty prac spawalniczych w Państwa zakładzie oraz w opracowaniu konkretnych zaleceń mających na celu osiągnięcie oszczędności. Dzięki przeprowadzonej optymalizacji, nasi klienci odnotowali już wzrost wydajności w przedziale od 20 do 40%. Więcej o programie:

Szkolenia praktyczne i seminaria w zakresie bezpiecznej pracy podczas spawania orbitalnego metodą TIG

Spawanie orbitalne metodą TIG może stwarzać zagrożenia związane z hałasem, dymem, porażeniem prądem elektrycznym, poparzeniami i niebezpieczeństwem pożaru. Przed tymi zagrożeniami należy się chronić podczas prac spawalniczych. Między innymi mogą pojawić się lecące iskry lub odpryski podczas prac spawalniczych. Mogą stwarzać zagrożenie – nie tylko dla pracownika, lecz również dla środowiska. Na szczególną uwagę zasługuje możliwość wystąpienia niebezpieczeństwa pożaru.

Przeszkoleni pracownicy to gwarancja bezpiecznej pracy z użyciem gazów podczas spawania orbitalnego metodą TIG. Zachęcamy do skorzystania z obszernej wiedzy i doświadczenia ekspertów Air Liquide w zakresie gazów technicznych.

  • Czy zapewnienie pracownikom wiedzy niezbędnej do bezpiecznej obsługi gazów jest kluczowe dla zapobiegania sytuacjom niebezpiecznym?
  • Czy istnieje potrzeba weryfikacji kwalifikacji personelu w zakresie bezpiecznej obsługi gazów?
  • Czy znajomość kluczowych właściwości stosowanych gazów jest wymagana dla zachowania standardów bezpieczeństwa na stanowiskach pracy?
  • Czy celem jest znalezienie praktycznych szkoleń, w pełni zgodnych z normami ochrony pracy oraz wymogami BHP w procesach produkcyjnych? 

Aby skutecznie spawać orbitalnie metodą TIG, konieczna jest znajomość właściwości przedstawionych powyżej. Zwiększenie wydajności można osiągnąć poprzez optymalny dobór gazu. Podczas spawania orbitalnego metodą TIG najczęściej stosuje się argon, hel lub ich mieszanki. Różnorodność i uniwersalność oferowanych gazów osłonowych ARCAL™ przyczyniają się do ich powszechnego stosowania w spawaniu orbitalnym metodą TIG.