Spawanie TIG: na czym polega, jak spawać i kiedy je wybrać

Spawanie TIG polega na łączeniu metali łukiem elektrycznym jarzącym się między nietopliwą elektrodą wolframową a materiałem. Obszar łuku osłania gaz obojętny, zwykle argon, a spoiwo w postaci pręta dodaje się osobno. W normie ISO 4063 metoda nosi numer 141. Dobrze sprawdza się przy cienkich blachach, stali nierdzewnej i aluminium.

Ten tekst odpowiada na dwa pytania: jak wygląda proces i kiedy lepiej sięgnąć po TIG niż po MIG/MAG.

Jak działa proces

Elektroda wolframowa nie wchodzi do jeziorka, tylko jarzy łuk. Wolfram ma bardzo wysoką temperaturę topnienia, więc w typowych warunkach się nie zużywa, a jedynie ściera na końcu i wymaga ostrzenia. Spawacz jedną ręką prowadzi palnik, drugą dosuwa pręt spoiwa, a często dodatkowo reguluje prąd pedałem nożnym.

Gaz osłonowy chroni jeziorko przed tlenem i azotem z powietrza. Gdy osłona jest zbyt słaba, spoina robi się matowa, porowata i krucha. Sprawdzenie szczelności węży, przepływu gazu i stanu dyszy to pierwsza czynność przed startem.

Jak spawać tigiem: przygotowanie i kolejność kroków

Metoda jest wrażliwa na zanieczyszczenia, dlatego krawędzie trzeba odtłuścić i oczyścić. W stali nierdzewnej unika się narzędzi używanych wcześniej do stali węglowej, bo cząstki żelaza mogą obniżyć odporność korozyjną. Aluminium wymaga usunięcia warstwy tlenków tuż przed spawaniem.

1. Dobierz elektrodę, dyszę, gaz i prąd do materiału i grubości.
2. Naostrz elektrodę wzdłuż osi, a nie w poprzek, i sprawdź wysunięcie z dyszy.
3. Odtłuść i zestaw elementy, sczepiając je w kilku punktach.
4. Zajarz łuk, utwórz jeziorko i zacznij dodawać spoiwo na jego przednim brzegu.
5. Zakończ spoinę zmniejszeniem prądu i pozostaw gaz osłonowy jeszcze na chwilę, aż metal ostygnie.

Zjawisko, które dla początkujących bywa najtrudniejsze, to utrzymanie stałej długości łuku i tempa. Praktykuje się to na odpadach z takiej samej blachy, zanim przejdzie się do właściwej pracy.

Prąd, elektroda i gaz

Stal węglową i nierdzewną spawa się zazwyczaj prądem stałym, z elektrodą podłączoną do bieguna ujemnego. Aluminium i jego stopy wymagają prądu przemiennego, bo połówka dodatnia pomaga rozbijać warstwę tlenku. Rodzaj elektrody wolframowej oraz jej średnicę dobiera się według zakresu prądu i według zaleceń producenta.

Standardowym gazem jest czysty argon. Do niektórych zadań stosuje się mieszanki z dodatkiem helu albo innych składników, ale ich dobór zależy od materiału i dokumentacji technologicznej.

TIG a MIG/MAG

Cecha	TIG	MIG/MAG
Elektroda	nietopliwa, wolframowa	topliwy drut podawany automatycznie
Prędkość spawania	niższa	wyższa
Jakość i wygląd spoiny	bardzo dobre, mało odprysków	dobre, odpryski zależne od parametrów
Cienkie blachy	bardzo dobrze kontrolowane	wymaga ostrożności
Wymagana wprawa	wysoka	niższa
Praca w terenie, przy wietrze	wrażliwy na przeciągi	też wrażliwy, ale łatwiejszy w obsłudze

Przy dużych grubościach i długich spoinach MIG/MAG daje zwykle przewagę wydajnościową. TIG wygrywa tam, gdzie liczy się wygląd, szczelność i kontrola ciepła, na przykład w armaturze, aparaturze spożywczej, rurociągach i konstrukcjach z aluminium.

Gdzie TIG ma największy sens

• Cienkościenne rury i blachy, w których łatwo o przepalenie.
• Stal nierdzewna, w której ważny jest wygląd i odporność na korozję, o czym piszemy w tekście stal 304 czy 316.
• Aluminium i jego stopy.
• Spoiny rootowe, czyli przetopowe, w rurach i zbiornikach.
• Naprawy narzędzi i precyzyjnych elementów.

Pozycjonowanie detali

Duża część jakości spoiny zależy od stabilnego zamocowania elementów. Przesuwający się kątownik lub przekrzywiona blacha to pierwsze przyczyny wad geometrii. Na stanowiskach ręcznych używa się docisków, przyrządów i magnesów, a do zestawiania blach pod kątem przydają się magnetyczne uchwyty spawalnicze. Warto jednak pamiętać, że silne pole magnetyczne w pobliżu łuku może go odchylać, więc przy takim mocowaniu sprawdza się zachowanie łuku na próbce.

Jeśli proces ma być zrobotyzowany, przygotowanie i oprzyrządowanie omawia artykuł o spawaniu zrobotyzowanym.

Typowe błędy

Najczęściej wymienia się zbyt dużą odległość elektrody od materiału, zanieczyszczoną elektrodę dotkniętą do jeziorka, za mały przepływ gazu i brudne krawędzie. Po dotknięciu wolframem jeziorka elektrodę trzeba ponownie naostrzyć, bo wtrącenia wolframu w spoinie to wada.

Najczęstsze pytania

Czy TIG nadaje się do aluminium?

Tak, to jedna z jego głównych dziedzin. Wymaga prądu przemiennego oraz starannego czyszczenia powierzchni, a spoiwo dobiera się do stopu.

Czy można spawać TIG bez spoiwa?

Tak, gdy brzegi się pokrywają i metal wystarcza do utworzenia spoiny. Dotyczy to najczęściej cienkich blach i spoin brzegowych, a przy większych grubościach spoiwo jest potrzebne.

Jaki gaz stosuje się do spawania TIG?

Najczęściej czysty argon. Do wybranych zastosowań dodaje się hel lub inne składniki, zgodnie z dokumentacją technologiczną.

Czy spawanie TIG jest trudne do nauczenia?

Wymaga więcej praktyki niż MIG/MAG, bo spawacz koordynuje palnik, spoiwo i często pedał. Pierwsze poprawne spoiny na odpadach wychodzą po kilku godzinach, a stabilna jakość przychodzi z doświadczeniem.