การเชื่อมอาร์กอนทังสเตนอาร์ก (การเชื่อม TIG) เป็นวิธีการเชื่อมอาร์กที่ใช้อาร์กอนก๊าซเฉื่อยเป็นตัวกลางในการป้องกัน หลักการสำคัญคือการใช้ความร้อนส่วนโค้งที่เกิดขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดทังสเตน (อิเล็กโทรดที่ไม่ละลาย) และชิ้นงานเพื่อละลายวัสดุฐานและลวดตัวเติม (อุปกรณ์เสริม) ขณะเดียวกันก็แยกอากาศด้วยก๊าซอาร์กอนเพื่อหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาระหว่างสระหลอมเหลว อิเล็กโทรดทังสเตน และออกซิเจน ไนโตรเจน ฯลฯ ในอากาศ จึงได้ข้อต่อการเชื่อมคุณภาพสูง-
1 องค์ประกอบหลักและหลักการทำงานของการเชื่อมอาร์กอนอาร์ก
1. ส่วนประกอบหลัก
อุปกรณ์และวัสดุสิ้นเปลืองสำหรับการเชื่อมอาร์กอนอาร์กจำเป็นต้องทำงานร่วมกันเพื่อให้มั่นใจว่ากระบวนการเชื่อมมีความเสถียรและการป้องกันที่มีประสิทธิภาพ โดยส่วนใหญ่ได้แก่:
แหล่งจ่ายไฟสำหรับการเชื่อม: ให้กระแสไฟฟ้ากระแสตรง (DC) หรือไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) โดย DC ใช้สำหรับการเชื่อมเหล็ก สแตนเลส ทองแดง และโลหะอื่นๆ และ AC ใช้สำหรับการเชื่อมอลูมิเนียม แมกนีเซียม และโลหะผสม (สามารถกำจัดผลกระทบ "การแตกของแคโทด" และทำความสะอาดฟิล์มออกไซด์ของพื้นผิวของวัสดุฐาน)
อิเล็กโทรดทังสเตน: วัสดุที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ทังสเตนบริสุทธิ์ ทังสเตนทอเรียม (ประกอบด้วยทอเรียมออกไซด์จำนวนเล็กน้อย มีกัมมันตภาพรังสีต่ำมากและต้องใช้ตามมาตรฐาน) ทังสเตนซีเรียม (ไม่มีกัมมันตภาพรังสี ต้นทุน-มีประสิทธิภาพ กระแสหลักในปัจจุบัน) ซึ่งใช้ในการสร้างส่วนโค้งและไม่ละลายตัวเอง (มีเพียงการสูญเสียร่องรอยเท่านั้น)
ปืนเชื่อม: องค์ประกอบสำคัญในการยึดอิเล็กโทรดทังสเตนและขนส่งก๊าซอาร์กอน มีหัวฉีดอยู่ที่ส่วนหน้า และก๊าซอาร์กอนจะถูกพ่นออกจากหัวฉีดเพื่อสร้าง "ฝาครอบแก๊สป้องกัน" ซึ่งครอบคลุมสระหลอมเหลวและอิเล็กโทรดทังสเตน
ถังก๊าซอาร์กอนและเครื่องวัดอัตราการไหล: ความบริสุทธิ์ของก๊าซอาร์กอนควรมากกว่าหรือเท่ากับ 99.99% (สำหรับการเชื่อมแบบธรรมดา) หรือ 99.999% (สำหรับการเชื่อมที่มีความแม่นยำสูง- เช่น การบินและอวกาศ) มิเตอร์วัดการไหลจะควบคุมอัตราการไหลของก๊าซอาร์กอน (ปกติคือ 5-15 ลิตร/นาที ปรับตามเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวฉีด)
ลวดตัวเติม (อุปกรณ์เสริม): ใช้เมื่อจำเป็นต้องใช้การเติมโลหะสำหรับข้อต่อการเชื่อม วัสดุจะต้องตรงกับวัสดุฐาน (เช่น ลวด ER308 สำหรับเหล็กสแตนเลส และลวด ER5356 สำหรับอลูมิเนียม) และเติมลงในบ่อหลอมด้วยตนเอง
ข้อดี:
คุณภาพการเชื่อมสูง: ป้องกันอาร์กอนได้ทั่วถึง ไม่มีข้อบกพร่องจากออกซิเดชั่นหรือไนไตรด์ ความแข็งแรงของการเชื่อมและความเหนียวใกล้เคียงกับโลหะฐาน
ใช้งานได้หลากหลาย: สามารถเชื่อมโลหะได้เกือบทั้งหมด (ยกเว้นโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ เช่น ตะกั่วและดีบุก) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโลหะที่ออกฤทธิ์ เช่น สแตนเลส อลูมิเนียม และไทเทเนียม
ความแม่นยำในการเชื่อมสูง: สามารถควบคุมส่วนโค้งที่แข็งแกร่ง สามารถเชื่อมชิ้นส่วนที่มีผนังบาง- (มากกว่า 0.5 มม.) และชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ พร้อมการสร้างรอยเชื่อมที่สวยงาม
ไม่มีการกระเด็น: การเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดแบบไม่ละลาย ไม่มีการกระเด็นของการเคลือบลวดเชื่อมหรือหยดลวดเชื่อม และปริมาณการทำความสะอาดที่ตามมาน้อย
พื้นที่การใช้งานทั่วไปของการเชื่อมอาร์กอนอาร์ก
เนื่องจากมีคุณภาพและความแม่นยำสูง การเชื่อมอาร์กอนจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับคุณภาพการเชื่อม:
การผลิตเครื่องจักรกล: การเชื่อมเฟืองสแตนเลส ที่นั่งแบริ่ง และหน้าแปลนที่มีความแม่นยำ
วิศวกรรมท่อ:การเชื่อมท่อเหล็กสแตนเลส/โลหะผสมในสาขาปิโตรเลียม ก๊าซธรรมชาติ และวิศวกรรมเคมี (ต้องมีการทดสอบแบบไม่-ทำลาย การเชื่อมอาร์กอนอาร์กเป็นฐานเพื่อให้แน่ใจว่าการก่อตัวของราก)
การบินและอวกาศ:การเชื่อมโครงลำตัวอลูมิเนียมอัลลอยด์และส่วนประกอบเครื่องยนต์ไททาเนียมอัลลอยด์ (ต้องการการเชื่อมที่ปราศจากข้อบกพร่องและมีน้ำหนักเบา)
อุปกรณ์การแพทย์:การเชื่อมเครื่องมือผ่าตัดสแตนเลสและส่วนประกอบโลหะที่ฝังได้ (เช่น ข้อต่อเทียม) (ไม่มีสิ่งเจือปนและมีความสะอาดสูง)
อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์:การเชื่อมส่วนประกอบโลหะที่มีผนังบาง-ในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และเครื่องมือที่มีความแม่นยำ
สนามตกแต่ง:การเชื่อมประตูและหน้าต่างสแตนเลส ราวกันตก และเครื่องครัว (ต้องการการเชื่อมที่สวยงามและไม่กระเด็น)
โดยสรุป การเชื่อมอาร์กอนอาร์กเป็นเทคโนโลยีการเชื่อมที่มีความเที่ยงตรงสูง คุณภาพสูง แต่มีประสิทธิภาพต่ำและต้นทุนสูง คุณค่าหลักอยู่ที่การแก้ปัญหาความต้องการการเชื่อมโลหะแบบแอคทีฟและตะเข็บเชื่อมคุณภาพสูง- และเป็นหนึ่งในกระบวนการเชื่อมที่ขาดไม่ได้ในการผลิตทางอุตสาหกรรม
