1. Formación y función del arco
La esencia de la soldadura TIG es establecer un arco eléctrico de alta-temperatura entre el electrodo de tungsteno y la pieza de trabajo.
La temperatura del arco puede alcanzar más de 3000 grados (hasta 8000 grados), suficiente para fundir localmente la mayoría de los metales y formar un charco fundido.
La estabilidad del arco afecta directamente a la calidad de la soldadura; por lo tanto, normalmente se utiliza una fuente de alimentación de corriente constante (CC), que funciona en modo CC o CA.
2. Funciones del gas protector
Durante la soldadura, se expulsa continuamente un gas inerte (comúnmente argón, pero en algunos casos helio o una mezcla) desde la boquilla del soplete.
Las principales funciones del gas son:
- Aislar el baño de soldadura del aire, evitando que el oxígeno, nitrógeno, etc., reaccionen con el baño fundido produciendo poros y óxidos;
- Para estabilizar el arco, ya que los gases monoatómicos como el argón tienen potenciales de ionización bajos, lo que ayuda a mantener un arco concentrado y estable;
- Para enfriar el electrodo y el soplete, extendiendo la vida útil del electrodo de tungsteno.
3. Características del electrodo
- Los electrodos de tungsteno, como electrodos no-consumibles, solo sufren una ligera ablación a temperaturas extremadamente altas y no participan en la composición del metal de soldadura.
- La punta del electrodo generalmente se muele en forma cónica (soldadura CC) o semiesférica (soldadura CA) para controlar la concentración del arco.
- Para mejorar la capacidad de emisión de electrones, a menudo se añaden al electrodo de tungsteno óxidos de tierras raras como torio, cerio y lantano.
4. Método de adición de metal de aportación
- Para aumentar el espesor de la soldadura o complementar el material, se puede agregar alambre de relleno al baño fundido de forma manual o automática.
- La composición química del alambre de relleno suele coincidir con la del metal base para evitar defectos metalúrgicos.
- La tecnología TIG de alambre caliente-precalienta el alambre de relleno con una fuente de energía adicional durante la alimentación del alambre, lo que mejora la eficiencia de la deposición.
5. Selección de polaridad y fuente de alimentación
- Polaridad positiva de CC (DCEN): pieza de trabajo conectada al electrodo negativo, electrodo de tungsteno al electrodo positivo; El calor del arco está más concentrado en la pieza de trabajo, lo que resulta en una mayor penetración, adecuado para acero inoxidable, titanio, etc.
- Polaridad inversa de CC (DCEP): pieza de trabajo conectada al electrodo positivo, electrodo de tungsteno al electrodo negativo; Proporciona una "limpieza de cátodos", adecuada para metales con películas de óxido en la superficie, como el aluminio y el magnesio, pero el aumento de calor generado por el electrodo de tungsteno reduce la capacidad de carga de corriente.
- Polaridad AC (AC): Equilibra el efecto de limpieza y la profundidad de penetración, ampliamente utilizado en soldadura de aleaciones de aluminio y magnesio.
6. Áreas de aplicación típicas
- Aeroespacial: componentes de motores, tanques de combustible;
- Energía química y nuclear: tuberías, recipientes a presión;
- Alimentos y Dispositivos Médicos: Recipientes de acero inoxidable, instrumentos quirúrgicos;
- Automoción y Bicicletas: Estructuras de carrocería de aleación de aluminio, tubos de escape.
