Wat is TIG-lassen

Bij Tungsten Inert Gas (TIG)-lassen, ook wel gaswolfraambooglassen (GTAW) genoemd, wordt gebruik gemaakt van een niet-afsmeltende wolfraamelektrode en een inert beschermgas. - TIG-lassen maakt het verbinden van objecten mogelijk zonder gebruik van vulmateriaal, wat resulteert in nettere en spatvrije lasnaden.

Bij het TIG-lasproces wordt de boog gevormd tussen een puntige wolfraamelektrode en het werkstuk in een inerte atmosfeer van argon of helium. De kleine, intense boog van de puntige elektrode is ideaal voor hoogwaardig en nauwkeurig lassen. Omdat de elektrode tijdens het lassen niet wordt verbruikt, hoeft de TIG-lasser de warmte-invoer van de boog niet in evenwicht te brengen terwijl het metaal door de smeltelektrode wordt afgezet. Wanneer er vulmetaal nodig is, moet dit apart aan het smeltbad worden toegevoegd.

Stroombron

TIG-lassen moet worden uitgevoerd met een hangende, constante stroombron - gelijkstroom of wisselstroom. Een stroombron met constante stroom is essentieel om te voorkomen dat er te hoge stromen worden getrokken wanneer de elektrode wordt kortgesloten op het werkstukoppervlak. Dit kan opzettelijk gebeuren tijdens het starten van de boog of onbedoeld tijdens het lassen. Als, zoals bij MIG-lassen, een vlakke karakteristieke stroombron wordt gebruikt, zou elk contact met het werkstukoppervlak de elektrodepunt beschadigen of de elektrode aan het werkstukoppervlak versmelten. Omdat de boogwarmte bij gelijkstroom ongeveer een derde aan de kathode (negatief) en tweederde aan de anode (positief) wordt verdeeld, heeft de elektrode altijd een negatieve polariteit om oververhitting en smelten te voorkomen. De alternatieve stroombronaansluiting met positieve polariteit van de DC-elektrode heeft echter het voordeel dat wanneer de kathode zich op het werkstuk bevindt, het oppervlak wordt gereinigd van oxideverontreiniging. Om deze reden wordt AC gebruikt bij het lassen van materialen met een hardnekkige oxidefilm op het oppervlak, zoals aluminium.

Boog starten

De lasboog kan worden gestart door krassen op het oppervlak te maken, waardoor kortsluiting ontstaat. Pas als de kortsluiting wordt verbroken, zal de hoofdlasstroom gaan vloeien. Er bestaat echter een risico dat de elektrode aan het oppervlak blijft kleven en een wolfraaminsluiting in de las veroorzaakt. Dit risico kan worden geminimaliseerd met behulp van de 'lift arc'-techniek, waarbij de kortsluiting ontstaat bij een zeer laag stroomniveau. De meest gebruikelijke manier om de TIG-boog te starten is door gebruik te maken van HF (hoge frequentie). HF bestaat uit hoogspanningsvonken van enkele duizenden volts die enkele microseconden aanhouden. De HF-vonken zorgen ervoor dat de opening tussen elektrode en werkstuk kapot gaat of ioniseert. Zodra een elektron/ionenwolk is gevormd, kan er stroom uit de stroombron stromen.

Opmerking: Omdat HF ​​een abnormaal hoge elektromagnetische emissie (EM) genereert, moeten lassers zich ervan bewust zijn dat het gebruik ervan interferentie kan veroorzaken, vooral in elektronische apparatuur. Omdat EM-emissies zich via de lucht kunnen verspreiden, zoals radiogolven, of via stroomkabels kunnen worden overgedragen, moet ervoor worden gezorgd dat interferentie met besturingssystemen en instrumenten in de buurt van laswerkzaamheden wordt vermeden.

HF is ook belangrijk bij het stabiliseren van de AC-boog; bij wisselstroom wordt de polariteit van de elektrode omgekeerd met een frequentie van ongeveer 50 keer per seconde, waardoor de boog bij elke polariteitsverandering wordt gedoofd. Om ervoor te zorgen dat de boog bij elke omkering van de polariteit opnieuw wordt ontstoken, worden HF-vonken gegenereerd over de opening tussen elektrode en werkstuk, die samenvallen met het begin van elke halve cyclus.

Elektroden

Elektroden voor DC-lassen zijn normaal gesproken zuiver wolfraam met 1 tot 4% thoriumoxide om de boogontsteking te verbeteren. Alternatieve additieven zijn lanthaanoxide en ceriumoxide, waarvan wordt beweerd dat ze superieure prestaties leveren (boogstart en lager elektrodeverbruik). Het is belangrijk om de juiste elektrodediameter en punthoek te selecteren voor het lasstroomniveau. In de regel geldt: hoe lager de stroom, hoe kleiner de elektrodediameter en de punthoek. Bij AC-lassen wordt, omdat de elektrode op een veel hogere temperatuur werkt, wolfraam met een toevoeging van zirkoniumoxide gebruikt om elektrode-erosie te verminderen. Opgemerkt moet worden dat vanwege de grote hoeveelheid warmte die bij de elektrode wordt gegenereerd, het moeilijk is om een ​​puntige punt te behouden en dat het uiteinde van de elektrode een bolvormig of 'bolvormig' profiel aanneemt.

Beschermgas

Het beschermgas wordt gekozen afhankelijk van het materiaal dat wordt gelast. De volgende richtlijnen kunnen helpen:

Argon + 2 tot 5% H2 - De toevoeging van waterstof aan argon zal het gas lichtjes maken, wat de productie van schoner ogende lassen bevordert zonder oppervlakteoxidatie. Omdat de boog heter en nauwer is, zijn hogere lassnelheden mogelijk. Nadelen zijn onder meer het risico op waterstofscheuren in koolstofstaal en de porositeit van lasmetaal in aluminiumlegeringen.

Helium en helium/argon-mengsels: het toevoegen van helium aan argon zal de temperatuur van de boog verhogen. Dit bevordert hogere lassnelheden en diepere laspenetratie. De nadelen van het gebruik van helium of een helium/argon-mengsel zijn de hoge gaskosten en de moeilijkheid bij het starten van de boog.

Toepassingen

TIG-lassen wordt toegepast in alle industriële sectoren, maar is vooral geschikt voor hoogwaardig laswerk. Bij handmatig lassen is de relatief kleine boog ideaal voor dun plaatmateriaal of gecontroleerde penetratie (in het worteltraject van pijplassen). Omdat de afzettingssnelheid vrij laag kan zijn (bij gebruik van een aparte vulstaaf) kan MMA of MIG de voorkeur hebben voor dikker materiaal en voor vulpassages in dikwandige pijplassen.

TIG-lassen wordt ook veel toegepast in gemechaniseerde systemen, zowel autogeen als met toevoegdraad. Er zijn echter verschillende 'kant-en-klare' systemen beschikbaar voor het orbitaal lassen van pijpen, die worden gebruikt bij de vervaardiging van chemische fabrieken of ketels. De systemen vereisen geen manipulatieve vaardigheden, maar de operator moet goed opgeleid zijn. Omdat de lasser minder controle heeft over het gedrag van de boog en het smeltbad, moet er zorgvuldige aandacht worden besteed aan de randvoorbereiding (machinaal in plaats van met de hand voorbereid), het aansluiten van de verbindingen en de controle van de lasparameters.