Argon védőgázas wolfram-elektródos ívhegesztés (AWI - TIG hegesztés)

Az argon védőgázas AWI-hegesztéskor a wolfram-elektród és az alapanyag között húzott ívet argon gázburok veszi körül. A gázburok hatásossága nagymértékben függ a gáz sűrűségétől és a hegesztés sebességétől. A hegesztési sebesség növelésekor előfordulhat, hogy az ív kilép a védőgázburokból.

Az argongázban égő ív sok szempontból eltér a levegőben égő ívtől. Az argon egyatomos gáz, amelyben az elektronok mozgékonysága sokkal nagyobb, mint a kétatomos gázokban. Ezen az alapvető különbségen kívül egy másik jellegzetes különbség az, hogy az ív egy igen nagy olvadáspontú wolfram-elektród és egy viszonylag kis olvadáspontú fém között ég. Különösen nagy a két olvadáspont közötti különbség pl. alumínium hegesztésekor.

Abban az esetben, ha két nagyon különböző olvadáspontú anyag között képződik az ív, az anód és a katód hőmérséklete között jelentős különbség adódik. Az előzőekben már láttuk, hogy két azonos anyagból készült elektród között húzott ívben az anód hőmérséklete rendszerint valamivel nagyobb, mert a nagysebességű elektronok ütközésének hatására nagyobb hőmennyiség fejlődik. Ez a hatás argonív esetén fokozatosan érvényesül, mert az elektronok az argonívben lényegesen nagyobb sebességűek.

A hőmérsékletkülönbség nagymértékben függ attól, hogy egyenes, vagy fordított polaritású kapcsolást alkalmazunk-e. Egyenes polaritású kapcsoláskor a wolfram-elektród a negatív, a hegesztendő anyag a pozitív sarok (2.52/a. ábra). Ebben az esetben az elektródon levő katódfoltból igen nagy sebességű elektronok indulnak ki, amelyek az anódként kapcsolt alapanyagba ütköznek, amely aránylag keskeny területen, de nagyon erősen felmelegszik. Az így képződő varrat tehát keskeny, de nagyon mély. Az argongáznak ebben az esetben csak védőgáz szerepe van.

Fordított polaritású kapcsoláskor (2.52/b. ábra), amikor a hegesztendő anyag a negatív pólus, a nagy sebességű elektronok a wolfram-elektród felé áramolnak, és abba ütközve fejlesztenek nagy hőt. Ennek hatására a wolfram-elektród jobban fogy, amit vastagabb elektród alkalmazásával és vízhűtéssel lehet meggátolni. A fordított polaritású kapcsolás előnye az, hogy a nagy sűrűségű, nagy tömegű argon ionok a tárgy felületére ütköznek, és az ott lévő esetleges oxid- és nitridhártyát elgőzölögtetik. Ebben az esetben az argongáznak nemcsak védőhatása, hanem tisztító hatása is van. Ez a jelenség különösen olyan fémek esetében fontos, amelyeknek felületén könnyen képződik oxid (pl. alumínium és magnézium). A különböző polaritású kapcsoláskor jelentkező előnyök váltakozó áramú hegesztéskor is jelentkeznek. Itt ugyanis az egyenes és fordított polaritás a váltakozó áram periódusának megfelelően váltakozik.

Az argonívhegesztő berendezések kétféle kivitelben készülnek: egyenáramú dinamóval vagy váltakozó áramú transzformátorral. Az argonívhegesztő berendezés a következő részekből áll: hegesztőpisztoly (A), áramforrás (B), nagyfrekvenciás áramot gerjesztő berendezés (C); gázvezeték (D), gázsebességmérő (E), gázpalack (F), és nagy teljesítményű hegesztőpisztolyok esetében a hűtést biztosító vízvezeték (G)

A hegesztéshez használt argon tisztasága rendkívül fontos. Tapasztalati adatok szerint a 99,8%-os tisztaságú argonnal érhető el jó eredmény. Az argonban levő 0,2% szennyező csak nitrogén lehet, oxigént vagy vízgőzt az argon nem tartalmazhat. Mivel a kereskedelemben kapható argon nem mindig éri el a megkívánt tisztaságot, egyes munkákhoz célszerű az argont a felhasználás előtt tisztítani.

Az AWI-hegesztés sikerének egyik alapfeltétele a hegesztés helyének és hegesztőanyagainak gondos megtisztítása minden szennyeződéstől.