Hàn TIG tự động bộ nạp kiểu nóng

Hàn TIG tự động với bộ nạp kiểu nóng (Hot wire GTAW) có tiềm năng để trở thành một phương pháp hàn chủ đạo được sử dụng trong các ngành công nghiệp yêu cầu chất lượng và năng suất mối hàn. Mặc dù công nghệ hàn TIG có tốc độ đắp nhỏ hơn nhiều so với hàn MIG nhưng chất lượng mối hàn thì lại vượt trội hơn rất nhiều. Khi sử dụng bộ nạp kiểu nóng vào hàn TIG tự động đặc biệt với các vị trí hàn trên mặt phẳng hoặc ống lớn thì tốc độ đắp của hàn TIG tự động gần tương đương với hàn MIG. Hang TIG tự động với bộ nạp kiểu nóng với các rãnh hẹp được sử dụng rộng rãi khi hàn các hợp kim Nikel, các thép hợp kim cũng như là với các kim loại hoạt tính như là Titanium. Thiết bị hàn TIG bộ nạp kiểu nóng đang ngày càng được sử dụng nhiều trong các ngành sản xuất các hệ thống chứa khí, dầu, các thiết bị trong ngành năng lượng hạt nhân.

Giới thiệu.

Mặc dù hàn TIG tự động với bộ nạp kiểu nóng đã được giới thiệu từ những năm 1966 nhưng việc phát triển và ứng dụng diễn ra rất chậm. Tuy nhiên gần đây mọi người bắt đầu quan tâm lại công nghệ này với đặc điểm nổi trội là hàn với tốc độ của MIG và chất lượng của TIG. Măc dù vẫn còn một vài giới hạn. Công nghệ này đang được sử dụng ngày càng nhiều trong các lĩnh vực xây dựng. Sự phát triển của công nghệ hàn tự động, đặc biệt là các thiết bị cấp dây kiểu nóng đã thúc đẩy ứng dụng của chúng trong các ngành công nghiệp như điện hạt nhân, phát điện, bể áp lực, dầu khí ngoài khơi, tại những nơi yêu cầu năng suất hàn cao và chất lượng hàn đặc biêt.

Định nghĩa hàn TIG tự động với bộ cấp dây nóng:

Hàn TIG tự động với bộ nạp kiểu nóng là một bước phát triển của Hàn TIG. Hàn TIG được Russell Meredith làm việc tại công ty máy bay Northrop Aircraft sáng chế ra vào năm 1939-1941. Hàn TIG ban đầu được gọi là hồ quang HELI sử dụng hồ quang tạo ra bởi điện cực làm nóng chảy kim loại nền và bảo vệ bởi khí Heli. Bằng sáng chế đã được bán cho công ty Union Carbide công ty này đã phát triển các dòng sản phẩm và bán ra dưới tên Heliarc. Sau đó Union Carbide đã cải tiến thiết bị sang sử dụng khí Argon loại khí phổ biến và rẻ hơn Heli. Công nghệ hàn TIG tự động với bộ nạp nóng được phát mình ra vào năm 1964 bởi A.F. Manz và phát triển bởi Linde Division của Union Carbide. Trong hàn TIG kim loại bù dưới dạng dây được đưa vào vũng hàn khi hàn các chi tiết dày. Trong hàn TIG truyền thống kim loại bù được cung cấp dưới dạng nguội do đó hồ quang hàn sinh ra phải cung cấp nhiệt để làm nóng chảy kim loại bù này làm giảm hiệu quả của quá trình hàn, giảm tốc độ đắp. Trong quá trình hàn TIG tự động với bộ nạp nóng, dây điện trở nung nóng liên tục cho dây kim loại bù được đưa vào vũng chảy. Quá trình nạp có thể thực hiện thông qua mỏ hàn với khí trơ bảo vệ để tránh sự oxy hóa. Sự nung nóng chỉ bắt đầu sau khi kim loại hàn tiếp xúc với vũng chảy. Dòng điện được điều chỉnh sao cho kim loại hàn đạt được nhiệt độ nóng chảy khi tiếp xúc với vũng hàn. Do đó, kim loại hàn sẽ nóng chảy độc lập với nhiệt độ hồ quang. Điều này sẽ giúp cho hồ quang hàn được tập trung và không phải cấp nhiệt làm nóng chảy kim loại bù lên tốc độ hàn sẽ nhanh nhiều lần so với hàn TIG thông thường. Tốc độ đắp của phương pháp hàn TIG tự động với bộ nạp nóng là cao tương tự như hàn MIG chất lượng hàn đạt được như hàn TIG thậm chí trong một số trường hợp còn nhỉnh hơn.

Hình trên là sơ đồ nguyên lý của hệ thống hàn TIG tự động với bộ nạp nóng. Hệ thống này sử dụng một lúc 2 nguồn cấp khác nhau. Một nguồn cấp cho đầu hàn TIG, một nguồn cấp cho bộ nạp nóng.

Ưu điểm của phương pháp hàn TIG với bộ nạp nóng.

Các ưu điểm của phương pháp hàn TIG tự động với bộ nạp dây nóng dễ dàng được nhận thấy trong quá trình hàn. Phương pháp này dễ dàng được cơ giới hóa, tự động hóa và tăng tốc độ đắp. Việc điều chỉnh độc lập hồ quang, tốc độ cấp dây cho phép linh hoạt điều chỉnh các thông số. Các kỹ năng yêu cầu đối với người thợ vận hành gần như giống với hàn TIG do đó giảm thiểu được chi phí đào tạo. 
Phương pháp hàn tig tự động với bộ nạp nóng cũng áp dụng được đối với gần như tất cả các kim loại. Tương tự như hàn TIG đặc tính kim loại mỗi hàn hoàn toàn có thể được điều chỉnh phụ thuộc vào đặc điểm của kim loại bù. Quá trình hàn TIG tự động bộ nạp nóng thường đem lại kết quả của mối hàn rất sạch làm giảm hoặc loại bỏ khả năng hình thành rỗ xốp trong mối hàn. Phương pháp hàn này có thể đáp ứng hàn hơn 300 loại thép không gỉ khác nhau, các hợp kim nickel, titan, thép gia công.... 
Giới hạn của phương pháp hàn TIG tự động với bộ nạp nóng. 
Phương pháp hàn này thường không thao tác bằng tay. Phương pháp cũng đòi hỏi phải đầu tư thêm các thiết bị như là bộ nạp dây nóng. Bộ thiết bị hàn không có tính cơ động do đó chỉ được sử dụng cố định tại xưởng sản xuất. Các rãnh hàn cũng phải được gia công lại cho phù hợp. Phương pháp này cũng đòi hỏi thêm các chi phí thay thế bép hàn, bép cấp dây nóng. Lượng khí cấp thường là nhiều hơn hàn TIG thông thường. Phương pháp cũng đòi hỏi một chi phí đào tạo.