Gas Tungsten Arc Welding (GTAW): con diagramma

Dopo aver letto questo articolo imparerai a conoscere: - 1. Introduzione a GTAW 2. Circuit and Set-Up for GTAW 3. Joint Design 4. Applications.

Introduzione a GTAW :

L'idea dell'uso di elettrodi non consumabili con schermo di gas inerte per la saldatura è stata presa in considerazione già nel 1920. Tuttavia, il primo brevetto per l'uso dell'elettrodo di tungsteno con argon o schermatura dell'elio è stato riferito negli USA nel 1930. Perché questi inerti i gas erano costosi, quindi il pensiero di sviluppare attrezzature per l'uso regolare del processo non prese forma prima degli inizi del 1940, quando la pressione della Seconda Guerra Mondiale costrinse gli ingegneri a sviluppare un processo per saldare alluminio, magnesio e loro leghe.

Ciò ha portato allo sviluppo della saldatura ad arco di gas di tungsteno (GTAW), nota anche come saldatura TIG (gas inerte al tungsteno), che potrebbe saldare con successo quasi tutti i metalli necessari per le normali costruzioni. Con la svolta nella saldatura dell'alluminio e del magnesio è scaturita la spinta delle attività in questo campo di saldatura e presto sono state prodotte e studiate attrezzature di varia natura per superare tutte le difficoltà incontrate nella fase iniziale di sviluppo. Attualmente GTAW è uno dei processi più consolidati che può non solo saldare tutti i metalli di uso industriale, ma offre anche le migliori saldature di qualità tra i processi di saldatura ad arco.

Circuit and Set-Up per GTAW:

La Fig. 9.3 mostra lo schema elettrico per il processo di saldatura ad arco in tungsteno con gas AC, HF e la Fig. 9.4 mostra le importanti caratteristiche di un setup GTAW. La configurazione mostrata include anche alcuni degli elementi opzionali ma spesso usati come il filo di apporto, l'interruttore a pedale per regolare la corrente di saldatura e il circuito dell'acqua di raffreddamento. Quando la torcia GTAW è dotata di un interruttore nella maniglia, l'interruttore a pedale non può essere incorporato.

Joint Design for GTAW:

Sebbene siano possibili elevate correnti di saldatura fino a 1000 A, permettendo la saldatura di metalli spessi, GTAW è un processo fondamentalmente per la saldatura di lamiere, lamiere sottili e piccole parti. Il processo è ottimale quando si saldano giunti a testa singola o doppia faccia, giunti a spigolo o giunti angolari esterni, come mostrato in Fig. 9.16. GTAW può anche essere utilizzato per le saldature di raccordo, ma è meno adatto a questo riguardo, poiché richiede un'attenzione particolare per ottenere una buona fusione nella radice.

In generale, il design del giunto per GTAW è sostanzialmente uguale a quello utilizzato per la saldatura SMAW o ossi-acetilene. Alcune modifiche sono apportate, ma queste sono solitamente per ospitare caratteristiche speciali di diversi materiali o per saldare materiale di tubazioni in posizioni fisse. Uno di questi giunti utilizzati in tubazioni a pareti spesse e saldati con GTAW automatico è mostrato in Fig. 9.17.

Applicazioni di GTAW:

GTAW può essere utilizzato per depositare metallo in tutte le posizioni, ma il livello di abilità richiesto è molto alto. Viene ampiamente utilizzato, generalmente senza metallo d'apporto, per la saldatura di trucioli longitudinali di tubi e tubazioni a pressione in acciaio inossidabile e acciaio legato a pareti sottili in laminatoi a nastro continuo. Nei tubi con pareti spesse il controllo del bagno di saldatura è importante in particolare per il deposito delle radici. GTAW, normalmente con metallo d'apporto, viene spesso usato per questo scopo nelle tubazioni richieste per linee di vapore ad alta pressione, produzione di energia, industrie chimiche e petrolifere.

Poiché GTAW è facilmente meccanizzabile e fornisce saldature di alta qualità, il processo è molto diffuso per la saldatura di precisione nel settore aeronautico, dell'energia atomica e degli strumenti. Il telaio dell'aeromobile, l'involucro del motore a reazione e le casse del motore a razzo sono esempi tipici del suo utilizzo nell'industria aeronautica. Le saldature circonferenziali e del bordo, ad esempio, possono sigillare giunti molto adatti per GTAW meccanizzati.

Quasi tutte le saldature da tubi a tubi negli scambiatori di calore vengono eseguite con apparecchiature GTAW automatizzate, con o senza l'aggiunta di metallo di apporto. Tipiche apparecchiature automatizzate impiegano una saldatrice con una penna rotante estensibile che consente di realizzare saldature all'interno del foro dalla faccia del tubo, come mostrato in Fig. 9.18.

Saldature di alta qualità in alluminio, acciai inossidabili, leghe Nimonic (80/20 nickel-cromo) e rame per l'uso in impianti chimici, lavori su lamiere in motori e strutture di aerei sono anche realizzati da GTAW. È anche un processo molto utile per la saldatura di pezzi fusi e metalli inusuali, nonché per la manutenzione e le riparazioni.