​Khí bảo vệ trong kỹ thuật hàn Tig

Trong hàn Tig, bất kỳ loại khí trơ nào cũng có thể dùng làm khí bảo vệ nhưng Heli và Argon được sử dụng nhiều hơn cả vì trên thị trường giá thành của nó khá rẻ và trữ lượng khai thác dồi dào. 

- Về tính chất vật lý, Argon là khí trơ không màu, không mùi, không vị và không độc. Về tính chất hóa học, ở mọi nhiệt độ và áp suất, Argon không hợp thành hợp chất hóa học với bất cứ vật chất nào khác. Argon được khai thác bằng phương pháp hóa lỏng không khí sau đó tinh chế với mức tinh khiết 99.9%, có tỉ trọng 1.33 so với không khí. Trong ứng dụng thực tế, Argon được chứa, bảo quản trong các bình áp suất cao, hoặc tồn tại dạng khí ở nhiệt độ âm 184 độ C trong các bồn chứa lớn.

- Về tính chất vật lý, Heli là loại khí không màu, không mùi, không vị. Tỉ trọng của heli so với không khí là 0.13. Trong thiên nhiên, heli được khai thác dạng hóa lỏng ở nhiệt độ rất thấp khoảng âm 272 độ và thường được bảo quản trong các bình áp suất cao.

So sánh giữa 2 khí bảo vệ:

Trong thực tiễn, ngoài việc sử dụng Ar hoặc He một cách tinh khiết thì 2 loại khí này cũng được trộn lại với nhau để phát huy tốt nhất ưu điểm của hai loại khí này. Việc trộn hỗn hợp hai loại khí theo tỉ lệ nhất định cho phép kiểm soát tối đa năng lượng hàn cũng như mối hàn. Sự trộn Ar và He cũng hỗ trợ tản nhiệt tốt hơn khi hàn các chi tiết dày.

Pha trộn Nito với Argon đực áp dụng để hàn đồng, hợp kim của đồng. Còn Nito tinh khiết được áp dụng để hàn thép không gỉ. 

Đối với hỗn hợp khí Argon và Hidro: Việc kết hợp Hidro vào Argon cũng có các ưu điểm như khi Argon kết hợp với heli, bên cạnh đó còn làm tăng điện áp hồ quang của quá trình hàn.  Trong hàn Tig bằng tay, hỗn hợp khí Argon kết hợp với Hidro 5% có khả năng giúp tăng độ làm sạch của mối hàn. Còn hỗn hợp Hidro 15% được sử dụng để hàn cơ khí hóa tốc độ cao áp dụng với mối hàn giáp mối, thép không gỉ có bề dày lên đến 1.6mm. Tuy nhiên không nên dùng nhiều Hidro do có thể gây ra rỗ xốp ở mối hàn. Hỗn hợp khí với Hidro chỉ hạn chế dùng cho các hợp kim niken, Ni - Cu thép không gỉ.

Cách lựa chọn khí bảo vệ:

Việc lựa chọn khí bảo vệ không bị khống chế theo một nguyên tắc cụ thể nhất định. Đối với đa số các công việc hàn thì Argon và Heli đều có thể áp dụng được. Tuy nhiên, khi hàn các vật hàn cực mỏng thì phải dùng khí Argon. So với khí Heli thì Argon cung cấp dòng hồ quang êm hơn. Thêm vào, trên quang điểm lợi ích kinh tế đến chất lượng mối hàn thì Argon vẫn được đánh giá cao hơn do chi phí thấp và yêu cầu cung cấp lưu lượng khí trong suốt quá trình hàn thấp hơn so với Heli.

Về điện cực Tungsten (kim hàn)

Kim hàn (Vonfram) được sử dụng làm điện cực do khả năng chịu nhiệt cao, nhiệt độ nóng chảy cao lên đến 3410 độ C và khả năng phát xạ điện tử tương đối tốt để làm ion hóa hồ quang.  

Các loại điện cực dùng phổ biến trong hàn Tig:

Điện cực pure nguyên chất (có đuôi được sơn màu xanh lá) có chứa 99.5% tungsten nguyên chất, giá thành rẻ, tuy nhiên lại cho dòng hàn thấp, khả năng chống nhiễm bẩn kém. Điện cực này sử dụng khi hàn với dòng xoay chiều AC, dùng cho hàn nhôm hoặc các hợp kim nhẹ. 

Điệc cực Thorium (chứa 1-2% Thorium, kí hiệu đuôi đươc sơn màu đỏ). Điện cực này có khả năng bức xạ electron cao nên cho dòng hàn cao hơn và độ bề cũng được nâng cao khá nhiều. Điện cực này dễ mồi và hồ quang cháy ổn định khi sử dụng, khả năng chóng nhiễm bẩn tốt. Khi hàn thép hoặc inox dùng với dòng một chiều DC.

Một số loại điện cực khác như: 

- Điện cực Ziconium (0.15 đến 0.4 zirconium, kí hiệu đuôi sơn màu nâu) có khả năng cho đặc tính hồ quang và chất lượng dòng hàn ở mức trung gian giữa điện cực Pure và điện cực Thorium. Loại điện cực này thích hợp cho hàn nhôm với nguồn hàn AC. Một ưu điểm khác của điện cực là không có tính phóng xạ như điện cực Thorium.

- Điện cực Cerium (chứa 2% Cerium có đuôi sơn màu cam). Loại điện cực này không có tính phóng xạ, khả năng mồi hồ quang dễ dàng và ổn định, độ bền tương đối cao. Điện cực có thể dùng tốt với dòng hàn AC hoặc DC.

Điện cực Lathanum có tính chất tương tự như điện cực Ceri