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Suggerimenti degli esperti: Selezione dei parametri per la saldatura TIG

Ultimo aggiornamento:
3 maggio 2024
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Indice dei contenuti

I parametri principali per la saldatura TIG includono la corrente di saldatura, la tensione dell'arco, la velocità di saldatura, il diametro dell'elettrodo di tungsteno e la forma della punta, il diametro dell'ugello e il flusso di gas, la distanza dall'ugello alla superficie del pezzo e l'angolo della torcia di saldatura.

(1) Selezione dei parametri della saldatura TIG manuale

1) Tipo di corrente e polarità.

Esistono due tipi di correnti di saldatura: corrente continua e corrente alternata. La corrente continua ha due diversi metodi di collegamento: diritto e inverso. La scelta del tipo di corrente e della polarità dipende principalmente dal tipo di materiale da saldare e dai requisiti della saldatura.

Per ridurre o eliminare le fluttuazioni di corrente causate dalle variazioni di lunghezza dell'arco, Saldatura TIG richiede l'uso di una fonte di alimentazione con caratteristiche esterne a caduta rapida o a corrente costante. Le caratteristiche e l'ambito di applicazione dei diversi tipi di corrente e di collegamenti di polarità nella saldatura TIG sono riportate nella Tabella 5-80.

Tabella 5-80 Caratteristiche e campo di applicazione di diversi tipi di correnti e collegamenti di polarità nella saldatura TIG

Tipi di correnteCorrente continua, elettrodo positivoCorrente continua, elettrodo negativoCorrente alternata
Metodo di connessione
Rapporto approssimativo di distribuzione del calorePezzo 70%, elettrodo 30%Pezzo 30%, elettrodo 70%Pezzo 50%, elettrodo 50%
Caratteristiche della penetrazioneProfondo e strettoPoco profondo e largoMedio
Azione detergente atroficaNessunoPresentePresente (quando il pezzo è negativo)
ф3,2W Elettrodo Corrente massima consentita400A420A250A
Materiali applicabiliOttone, leghe di rame, ghisa, acciaio inox, acciaio dissimile metalli, titanio, argentoGeneralmente non utilizzatoAlluminio, magnesio, bronzo di alluminio, bronzo al berillio, alluminio fuso

2) Corrente di saldatura.

La corrente di saldatura viene solitamente scelta in base al materiale, allo spessore e alla posizione della saldatura. Il diametro dell'elettrodo di tungsteno deve essere scelto in base alla corrente di saldatura. L'intervallo di corrente di saldatura ammissibile per i diversi diametri degli elettrodi di tungsteno è riportato nella Tabella 5-81.

Tabella 5-81 Intervallo di corrente di saldatura consentito per diversi diametri di elettrodi di tungsteno (unità: A)

Diametro elettrodo/mmCorrente alternataCorrente continua, polarità dirittaCorrente continua, inversione di polarità
Tungsteno puroTungsteno toriato, tungsteno ceratoTungstenoTungsteno toriato, tungsteno ceratoTungstenoTungsteno toriato, tungsteno cerato
0.52~152~152~202~20--
115~5515~7010~7510~75--
1.645~9060~12540 ~13060~15010~2010 ~20
265~12585~16075~180100~20015~2515~25
2.580~140120~210130~230170~25017~3017~30
3.2140 ~190150~250160 ~310225~33020~3520~35
4180~260240~350275~450350~48035~5035~50
5240~350330~460400~625500 ~ 67550~7050 ~70
6.3300~450430~575550~675650~95060~10065~100

3) Tensione d'arco.

La tensione dell'arco è il parametro principale che determina la larghezza del cordone di saldatura. Nella saldatura TIG si utilizzano tensioni d'arco più basse per ottenere una buona protezione del bagno di fusione. Quando si salda con protezione all'elio, a causa della maggiore ionizzazione dell'elio, la stessa lunghezza d'arco ha una tensione d'arco più elevata rispetto all'arco con argon.

La tensione dell'arco è legata all'angolo della punta dell'elettrodo di tungsteno. Quanto più affilata è la punta dell'elettrodo di tungsteno, tanto più alta è la tensione d'arco, con un intervallo comune di 10~20V.

4) Diametro dell'elettrodo di tungsteno e forma della punta.

La scelta del diametro dell'elettrodo di tungsteno dipende dal tipo, dalla polarità e dalle dimensioni della corrente di saldatura da utilizzare. Allo stesso tempo, l'affilatura della punta dell'elettrodo di tungsteno influisce sulla profondità e sulla larghezza della saldatura. Vedere la Tabella 5-82 per le forme delle punte degli elettrodi di tungsteno e gli intervalli di corrente.

Tabella 5-82 Forme delle punte degli elettrodi di tungsteno e intervalli di corrente

Diametro dell'elettrodo di tungsteno /mmDiametro della punta /mmAngolo della punta / (°)Elettrodo a corrente continua Positivo
Corrente continua costante /ACorrente d'impulso /A
10.125122~152~25
10.25205~305~60
1.60.5258~508~100
1.60.83010~7010~140
2.40.83512~9012~180
2.41.14515 ~15015~250
3.21.16020~20020~300
3.21.59025~25025~350

5) Velocità di saldatura.

La velocità di saldatura TIG dipende dallo spessore del pezzo e dalla corrente di saldatura. Poiché l'elettrodo di tungsteno è in grado di sopportare correnti più basse, la velocità di saldatura è solitamente inferiore a 20m/h. La velocità massima della saldatura TIG meccanizzata può superare i 35 m/h, ma a questo punto è necessario considerare l'effetto della velocità di saldatura sulla forma laminare del gas di protezione.

6) Diametro dell'ugello e flusso di gas.

Il flusso minimo di gas necessario per proteggere efficacemente l'area di saldatura è legato alla forma e alle dimensioni dell'ugello della torcia di saldatura. Il diametro dell'ugello dipende dallo spessore del pezzo da saldare e dal tipo di giunto; all'aumentare del diametro dell'ugello, il flusso di gas deve aumentare di conseguenza.

Il diametro dell'ugello può essere selezionato in base alla seguente formula:

D=(2,5 ~3,5)d w

Nella formula:

  • D-diametro dell'ugello o diametro interno, mm;
  • dwdiametro dell'elettrodo di tungsteno, mm.

Una volta determinato il diametro dell'ugello, la portata di argon può essere calcolata come segue:

Q=(0,8 ~1,2)D

Dove:

  • Portata Q-argon, L/min;
  • Diametro dell'ugello D.

Quando D è piccolo, si prende il limite inferiore per Q; quando D è grande, si prende il limite superiore per Q.

In genere, quando l'apertura dell'ugello è di 8~12 mm, la portata del gas di protezione è di 5~15L/min; quando il diametro dell'ugello aumenta a 14~22 mm, la portata del gas è di 10~20L/min. Quando si saldano piastre spesse di alluminio e leghe di alluminio, la portata di gas deve raggiungere 25~35L/min.

Inoltre, la portata del gas dipende anche dall'ambiente di saldatura. Quando si salda in un'area con movimento d'aria, la portata del gas deve essere aumentata in base alla velocità dell'aria; la portata può essere selezionata anche attraverso una saldatura di prova. Quando la portata è adeguata, è possibile identificare il colore della superficie di saldatura.

La relazione tra il colore e l'effetto protettivo delle saldature in acciaio inossidabile è mostrata nella Tabella 5-83.

Tabella 5-83 Relazione tra il colore e l'effetto protettivo delle saldature in acciaio inossidabile

Colori dei cordoni di saldaturaBianco-argento, giallo-oroBluRosso-grigioGrigioNero
Efficacia della protezioneEccellenteBuonoFieraPoveroPeggiore

La relazione tra il colore e l'effetto protettivo delle saldature in titanio e leghe di titanio è riportata nella Tabella 5-84.

Tabella 5-84 Relazione tra il colore delle saldature in titanio e in lega di titanio e l'effetto di protezione

Colori dei cordoni di saldaturaArgento-BiancoOroViola-BluBlu-grigioGiallo-bianco
Efficacia della protezioneEccellenteBuonoFieraPoveroPeggiore

Vedere la Tabella 5-85 per la portata di argon, l'apertura dell'ugello e la distanza dal pezzo.

Tabella 5-85 Portata dell'argon, apertura dell'ugello e distanza dal pezzo in lavorazione

Metodi di saldaturaPortata di argon appropriata (L/min)Diametro ugello (mm)Distanza tra ugello e pezzo (mm)
Saldatura a gas inerte di tungsteno (TIG)3~255 ~205 ~12
Saldatura a gas inerte metallico (MIG)10~50≤308~15

Per la relazione tra corrente di saldatura, diametro dell'ugello e portata del gas, vedere la Tabella 5-86.

Tabella 5-86 Relazione tra corrente di saldatura, diametro dell'ugello e portata del gas

Corrente di saldatura /ASaldatura a corrente continuaSaldatura AC
Diametro ugello /mmPortata del gas / (L/min)Diametro ugello /mmPortata del gas / (L/min)
10 ~1004~9.54 ~58~9.56~8
101 ~1504 ~9.54~79.5~117 ~10
151~2006~136~811 ~137 ~10
201~3008~138~913 ~ 168 ~15
301~50013 ~169~1216 ~198~15

Nota: la corrente di saldatura massima consentita per gli ugelli metallici è di 500A, mentre per gli ugelli ceramici è di 300A.

(2) Selezione dei parametri di saldatura TIG automatica

I parametri della saldatura TIG automatica comprendono i parametri della saldatura manuale ad arco di argon con elettrodo di tungsteno e la velocità di avanzamento del filo. La velocità di avanzamento del filo deve corrispondere alla velocità e alla corrente di saldatura. L'impatto dei parametri di saldatura TIG sulla formazione della saldatura e sulla qualità della saldatura è raramente indipendente nella produzione reale; ad esempio, nei processi di saldatura TIG manuali, vengono specificati solo la corrente di saldatura e la portata di argon.

Durante la saldatura TIG automatica, i parametri di saldatura che devono essere controllati includono la corrente di saldatura, la tensione dell'arco, la velocità di saldatura, la portata dell'argon, il diametro del filo e la velocità di avanzamento del filo. Inoltre, quando si saldano metalli particolarmente reattivi come il titanio, è necessaria una maggiore protezione della zona ad alta temperatura e devono essere adottate rigorose misure di protezione.

(3) Parametri tipici della saldatura TIG

1) Vedere la Tabella 5-87 per i parametri di saldatura TIG manuale per alluminio e leghe di alluminio, acciaio inossidabile.

Tabella 5-87 Parametri di saldatura TIG manuale per alluminio e leghe di alluminio, acciaio inossidabile

MaterialeSpessore della piastra/mmTipo di scanalaturaNumero di strati di saldatura (anteriore/posteriore)Diametro dell'elettrodo di tungsteno/mmDiametro del filo di saldatura/mmTemperatura di preriscaldamento/°CCorrente di saldatura/APortata dell'argon (L/min)Apertura ugello/mm
Alluminio e leghe di alluminio1Bordo smussatoFronte 121.6-45 ~ 607~98
1.5Smussato o con scanalatura a IFronte 121.6~2.0-50~807~98
2Scanalatura a IFronte 12 ~32~2.5-90 ~1208 ~128~12
3Scanalatura a YFronte 132~3-150 ~1808~128~12
41~2/143-180 ~20010~158~12
51~2/143~4-180~24010~1510 ~12
61~2/154-240~28016~2014 ~16
82 /154~5100260~32016~2014 ~16
103~4/1~254~5100 ~150280~34016~2014 ~16
123~4/1~25 ~64~5150~200300~36018~2216~20
143 ~4/1~25 ~65~6180~200340~38020~2416 ~20
164~5/1~265~6200 ~220340~38020~2416~20
184~5/1~265~6200~240360~40025~3016~20
204~5/1~265~6200~260360~40025~3020~22
16 ~20Scanalatura a X2~3/2~365~6200~260300~38025~3016~20
22~253 ~4/3 ~46 ~75~6200~260360~40030~3520~22
Acciaio inox1Giunto di testa121.6-7~283~412~47
1.2Giunto di testa121.6-153~425
1.5Giunto di testa121.6-5 ~193~48~32

① Velocità di saldatura, in cm/min.

2) Vedere la Tabella 5-88 per i parametri di saldatura TIG manuale per acciaio al carbonio e acciaio basso legato.

Tabella 5-88 Parametri di saldatura TIG manuale per acciaio al carbonio, acciaio debolmente legato

Spessore della saldatura/mmCorrente di saldatura/ADiametro del filo/mmVelocità di saldatura/(mm/min)Portata del gas/(L/min)
0.9100ф1.6300~3704~5
1.2100~125ф1.6300~4504~5
1.5100 ~140ф1.6300~4504~5
2.5140~180ф2 300 ~4505~6
3.2150 ~200ф3250~3005~6

3) Vedere la Tabella 5-89 per i parametri di saldatura TIG manuale per rame e leghe di rame.

Tabella 5-89 Parametri di saldatura TIG manuale per rame e leghe di rame

MaterialeSpessore della saldatura/mmTipo di scanalaturaElettrodo di tungstenoDiametro elettrodo/mmDiametro del filo di riempimento/mmCorrente di saldatura/ADiametro ugello/mmPortata del gas/(L/min)Temperatura di preriscaldamento/°C
Rame<1.5Singolo-VToriato2.42140-18086-8-
2-3Singolo-VToriato3.23160-2808-106-10-
4-5Scanalatura a VToriato43-4250-35010-128-12100-150
6-10Scanalatura a VToriato54-5300-40010-1210-14300-500
Ottone1.2Giunto di testaToriato3.2-160-18087-
Stagno Ottone2Singolo-VToriato3.23180-20087-
Stagno Fosforo<1.6Singolo-VToriato3.21.690-15010-128-12-
Bronzo1.6-3.2Singolo-VToriato3.22-3100-22010-128-12-
Alluminio Bronzo<1.6Singolo-VCeriato1.61.625-8010-129-10-
3.2Singolo-VCeriato3.22-3160-21010-1210-12-
9.5Scanalatura a VCeriato44210-33010-1212-13-
Bronzo al silicio1.6Singolo-VCeriato1.61.6100-12087-
3.2Singolo-VToriato2.42130-15087-
6.4Scanalatura a VToriato3.23200-250109-
9.5Scanalatura a VToriato3.23230-280109-
Nichel Bronzo<3.2Singolo-VToriato3.22-3250-30012-1412-14-
3.2-9.5Scanalatura a VToriato43280-32012-1412-14-

4) Saldatura manuale TIG di titanio e leghe di titanio (connessione positiva CC, giunto di testa) parametri di saldatura vedere Tabella 5-90.

Tabella 5-90 Saldatura TIG manuale di titanio e leghe di titanio (connessione positiva DC, giunto di testa) Parametri di saldatura

Spessore della piastra/mmTipo di smussoNumero di strati di saldaturaDiametro dell'elettrodo di tungsteno/mmDiametro del filo/mmCorrente di saldatura/APortata di argon/(L/min)Diametro ugello/mmNote
Ugello principaleScudo di trascinamentoLato posteriore
0.5Smusso a V singolo11.51.030 ~508~1014~166~810Distanza tra i giunti 0,5 mm, il titanio può anche non essere aggiunto.

Distanza tra i fili 1,0 mm
112.01.0~2.040~608~1014~166~810
1.512.01.0~2.060~8010~1214~168~1010 ~12
212.0~3.01.0~2.080~11012~1416~2010~1212 ~14
2.512.0~3.02.0110~12012~1416~2010~1212 ~14
3Smusso a Y singolo1 ~23.02.0~3.0120~14012~1416~2010~1214 ~18Distanza di smussatura 2~3 mm, bordo smussato 0,5 mm

Il retro della saldatura è rivestito con una piastra di supporto in acciaio.

Angolo di smussatura 60°~65°
3.51~23.0~4.02.0~3.0120~14012~1416~2010~1214 ~18
423.0~4.02.0~3.0130~15014~1620~2512~1418 ~20
423.0~4.02.0~3.020014~1620~2512~1418 ~20
52~34.03.0130~15014~1620~2512~1418~20
62~34.03.0~4.0140~18014~1625~2812~1418~20
72~34.03.0~4.0140~18014~1625~2812~1420~22
83 ~44.03.0~4.0140~18014~1625~2812~1420~22
10Smusso a doppia Y4~64.03.0~4.0160~20014~1625~2812~1420~22Angolo di smussatura 60°, bordo smussato 1 mm

Angolo di smussatura 55°, bordo smussato 1,5-2,0 mm

Angolo di smussatura 55°, bordo smussato 1,5~2,0 mm, distanza 1,5 mm
136~84.03.0~4.0220~24014~1625~2812~1420~22
20124.04.0200~24012~142010~1218
2264.04.0~5.0230~25015~1818~2018~2020
2515~164.03.0~4.0200~22016~1826~3020~2622
3017~184.03.0~4.0200~22016~1826~3020~2622

5) Vedere la Tabella 5-91 per i parametri di saldatura TIG automatizzati per l'alluminio e le leghe di alluminio.

Tabella 5-91 Parametri di saldatura TIG automatizzata per alluminio e leghe di alluminio

MaterialeSpessore della piastra/mmNumero di strati di saldaturaDiametro dell'elettrodo di tungsteno/mmDiametro del filo/mmCorrente di saldatura/APortata di argon/(L/min)Apertura ugello/mmVelocità di avanzamento del filo/(cm/min)
Alluminio e leghe di alluminio111.5 ~21.6120 ~1605~68~10-
2131.6~2180 ~22012 ~148 ~10108 ~117
31~2 42220~24014 ~1810 ~14108~117
41~252~3240~28014 ~1810 ~14117 ~ 125
5252~3280 ~32016 ~ 2012 ~16117 ~ 125
6~82~3 5~63280 ~32018~2414 ~18125~133
8~122~363~4300 ~34018~2414 ~18133 ~142
Acciaio inox1.5121.6125 ~1308~10260
2131.6138~1426~8260

6) Vedere la Tabella 5-92 per i parametri di saldatura TIG automatizzati per il titanio e le leghe di titanio (positivo DC, giunto di testa).

Tabella 5-92 Parametri di saldatura TIG automatizzata per titanio e leghe di titanio (positivo DC, giunto di testa)

Spessore della piastra / mmTipo di smussoNumero di strati di saldaturaDimensioni del nastro di supporto nella scanalatura di formaturaDiametro dell'elettrodo di tungsteno / mmDiametro del filo / mmCorrente di saldatura / ATensione d'arco / VVelocità di saldatura / (cm/min)Portata di argon / (L/min)
Larghezza / mmProfondità / mmUgello principaleScudo di trazioneLato posteriore
1I-grove150.51.61.270~10012~1530~378~1012~146~8
1.2I-grove150.721.2100~12012~1530~378~1012~146~8
1.5I-grove150.721.2~1.6120~14014~1637~4010~1214~168~10
2I-grove1612.51.6~2.0140~16014~1633~3712~1414~1610~12
3I-grove171.132.0~3.0200~24014~1632~3512~1416~1810~12
4Smusso singolo con distanza di 2 mm281.323200~26014~1632~3314~1618~2012~14
6Scanalatura a Y 60°3--43240~28014~1830~3714~1620~2414~16
10Scanalatura a Y 60°3--43200~26014~1815~2014~1618~2012~14
13Scanalatura a Y doppia 60°4--43220~26014~1833~4214~1618~2012~14

7) Vedere la Tabella 5-93 per i parametri di saldatura TIG per tubi in acciaio inossidabile austenitico (saldatura in sospensione).

Tabella 5-93 Parametri di saldatura TIG per tubi in acciaio inossidabile austenitico (saldatura in sospensione)

Spessore/mmForma dello smussoCorrente di saldatura/AVelocità di saldatura/(mm/min)Note
1.5100 ~110460 ~480Utilizzato per la saldatura in testa di tubi tondi e quadri, con protezione di gas argon all'interno del tubo per schermare la parte posteriore della saldatura.
2120 ~130400 ~410
3190~200300 ~310
Nota: collegare al positivo CC.

8) Vedere la Tabella 5-94 per i parametri di saldatura della passata in radice della saldatura multistrato di tubi in acciaio inox a parete spessa con saldatura ad IG.

Tabella 5-94 Parametri di saldatura per la passata principale della saldatura TIG multistrato di tubi a parete spessa in acciaio inossidabile

Diametro del filo / mmDiametro dell'elettrodo di tungsteno / mmPolarità della correnteCorrente di saldatura / ATensione d'arco / VVelocità di saldatura / (cm/min)Metodo di tessituraGas di schermatura
TipiPortata / (L/min)
2.0(1.6)1.6Corrente continua50~1309~164~14Oscillazione trasversalePurezza dell'argon (frazione di volume) superiore a 99,9%8~15
2.42.4Tangente
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