Існує кілька зварювальних процесів, які виробляють тепло за допомогою різних засобів. Я думаю, що зварювання TIG концептуально простіше зрозуміти, ніж зварювання палицею або MIG. Пояснення допоможе зрозуміти інші процеси зварювання, тому я почну пояснювати зварювання TIG.
При зварюванні TIG (газова вольфрамова дугова зварювання або GTAW) зварювальний блок живлення підключається до ручного пальника з вольфрамовим наконечником. Негативний електрод підключається до пальника. Позитивний електрод підключається до деталі, яку потрібно зварювати.
Дуга створюється ланцюгом в блоці живлення, який називається дуговим стартером, який виробляє високу напругу, високочастотний імпульс між наконечником вольфраму та робочим елементом. Дуга має достатньо енергії, щоб позбавити електрони від екрануючого газу та створити шлях іонів, які проводять електроенергію від вольфрамового наконечника до деталі. Для зварювання тигу зазвичай використовується аргоновий газ, оскільки він дешевий, легко іонізується і важчий за повітря, тому він викидає кисень.
Коли шлях іона закінчений, джерело живлення відчуває падіння напруги між електродами. Якщо між електродом і робочим шматком немає іонізованого шляху, між вольфрамовим і робочим електродами може бути різниця 50 В і більше. Після запуску дуги напруга між електродами знизиться до приблизно 10 В залежно від розміру зазору. У цей момент джерело живлення включається зварювальний струм. Зварювання тигу проводиться з постійним живленням струму.
Дуга підтримується резистивним нагріванням екрануючого газу. Іонізований газ діє резистором, де тепло - це функція напруги через зазор і струму через нього. Високий струм через іонізований газ розсіює стільки тепла, що газ залишається досить гарячим, щоб залишатися плазмою і продовжує проводити.
Однак тепло не розподіляється рівномірно по дузі. У цій конфігурації, яку я щойно описав, електрони насправді вистрілюють із вольфрамового наконечника і вдаряють об робочий шматок. Це змушує зосереджувати тепло на деталі. Якби я перевернув полярність електродів і з'єднав негатив з робочим шматком, а позитивний - на факел, я мав би протилежний ефект. Я все одно отримав би дугу і багато тепла, але тепло було б зосереджене на кінчику, а не на шматку, який я намагався зварити. Це призвело б до того, щоб наконечник переплавився в кульку і відвалився. Вольфрам використовується для наконечника, оскільки він має найвищу температуру плавлення будь-якого металу. При зварюванні тигрів ви не хочете, щоб електрод плавився і став частиною зварного шва, але в інших видах зварювання.
У зварюванні MIG (зварювання металевим газом або GMAW) це те, що ви хочете. При зварюванні MIG електрод - це струмопровідний провід, який подається з котушки дроту з високою швидкістю. Дріт плавиться і стає частиною зварного шва. Полярність обернена таким чином, щоб дріт була позитивною, а деталь - негативною. Вам не потрібен дуговий пускач з MIG.
Коли ви натискаєте на спусковий механізм факела, провідник починає виштовхувати дріт. Коли провід контактує з роботою, дріт діє як резистор і нагрівається. Чим довше стик дроту, тим більший опір він матиме, і він спричинить різний перепад вольта по ньому.
Через високий струм через дріт, провід буде танути і згоріти назад. Це створює невеликий зазор між роботою та дротом, де є достатня напруга для іонізації. Це створює дугу. Не вникаючи в специфіку різних процесів MIG (коротке замикання, крапельне та перенесення спрею), цей процес по суті повторюється. Провід встановлює контакт. Нагрівається і тане назад. Вдаряє дугою, потім знову встановлює контакт. І т.д.