Изборът и подготовката на волфрамови електроди за GTAW е от съществено значение за оптимизиране на резултатите и предотвратяване на замърсяване и повторна обработка.Getty Images
Волфрамът е рядък метален елемент, използван за направата на електроди за газово волфрамово заваряване (GTAW).Процесът GTAW разчита на твърдостта и устойчивостта на висока температура на волфрама за прехвърляне на заваръчния ток към дъгата.Точката на топене на волфрама е най-високата сред всички метали - 3410 градуса по Целзий.
Тези неконсумируеми електроди се предлагат в различни размери и дължини и са съставени от чист волфрам или сплави на волфрам и други редкоземни елементи и оксиди.Изборът на електрод за GTAW зависи от вида и дебелината на субстрата и дали за заваряване се използва променлив ток (AC) или постоянен ток (DC).Коя от трите крайни подготовки изберете, сферична, заострена или пресечена, също е от решаващо значение за оптимизиране на резултатите и предотвратяване на замърсяване и преработка.
Всеки електрод е цветно кодиран, за да се избегне объркването относно неговия тип.Цветът се появява на върха на електрода.
Чистите волфрамови електроди (AWS класификация EWP) съдържат 99,50% волфрам, който има най-висока консумация от всички електроди и обикновено е по-евтин от електродите от сплав.
Тези електроди образуват чист сферичен връх при нагряване и осигуряват отлична стабилност на дъгата за AC заваряване с балансирани вълни.Чистият волфрам също осигурява добра стабилност на дъгата за променливотоково заваряване със синусоида, особено на алуминий и магнезий.Обикновено не се използва за заваряване с постоянен ток, тъй като не осигурява силния старт на дъгата, свързан с ториевите или цериевите електроди.Не се препоръчва използването на чист волфрам на инверторни машини;за най-добри резултати използвайте остри цериеви или лантанидни електроди.
Ториеви волфрамови електроди (AWS класификация EWTh-1 и EWTh-2) съдържат поне 97,30% волфрам и 0,8% до 2,20% торий.Има два вида: EWTh-1 и EWTh-2, съдържащи съответно 1% и 2%.Съотв.Те са често използвани електроди и са предпочитани заради дългия си експлоатационен живот и лесна употреба.Торият подобрява качеството на емисиите на електрони на електрода, като по този начин подобрява запалването на дъгата и позволява по-висок капацитет за носене на ток.Електродът работи много под температурата си на топене, което значително намалява разхода и елиминира отклонението на дъгата, като по този начин подобрява стабилността.В сравнение с други електроди, ториевите електроди отлагат по-малко волфрам в разтопения басейн, така че причиняват по-малко замърсяване на заваръчния шев.
Тези електроди се използват главно за заваряване с постоянен ток с отрицателен електрод (DCEN) на въглеродна стомана, неръждаема стомана, никел и титан, както и някои специални AC заварки (като приложения на тънък алуминий).
По време на производствения процес торият е равномерно разпръснат в целия електрод, което помага на волфрама да запази острите си ръбове след шлайфане - това е идеалната форма на електрода за заваряване на тънка стомана.Забележка: Торият е радиоактивен, така че винаги трябва да следвате предупрежденията на производителя, инструкциите и информационния лист за безопасност на материала (MSDS), когато го използвате.
Цериев волфрамов електрод (AWS класификация EWCe-2) съдържа най-малко 97,30% волфрам и 1,80% до 2,20% церий и се нарича 2% церий.Тези електроди се представят най-добре при заваряване с постоянен ток при ниски настройки на тока, но могат да се използват умело в процеси с променлив ток.С отличния си старт на дъгата при нисък ампераж, цериевият волфрам е популярен в приложения като производство на релсови тръби, обработка на ламарина и работа, включваща малки и прецизни части.Подобно на тория, той се използва най-добре за заваряване на въглеродна стомана, неръждаема стомана, никелови сплави и титан.В някои случаи може да замени 2% ториеви електроди.Електрическите свойства на цериевия волфрам и тория са малко по-различни, но повечето заварчици не могат да ги различат.
Използването на цериев електрод с по-голям ампераж не се препоръчва, тъй като по-високият ампераж ще доведе до бързо мигриране на оксида към топлината на върха, премахване на съдържанието на оксид и обезсилване на предимствата на процеса.
Използвайте заострени и/или пресечени върхове (за типове чист волфрам, церий, лантан и торий) за инверторни AC и DC заваръчни процеси.
Волфрамовите електроди от лантан (AWS класификации EWLa-1, EWLa-1.5 и EWLa-2) съдържат най-малко 97,30% волфрам и 0,8% до 2,20% лантан или лантан и се наричат EWLa-1, EWLa-1.5 и EWLa-2 Lanthanum Department от елементи.Тези електроди имат отлична способност за стартиране на дъга, ниска степен на изгаряне, добра стабилност на дъгата и отлични характеристики на повторно запалване - много от същите предимства като цериевите електроди.Лантанидните електроди също имат проводимите свойства на 2% ториев волфрам.В някои случаи лантан-волфрамът може да замени торий-волфрам без големи промени в процедурата за заваряване.
Ако искате да оптимизирате способността за заваряване, лантановият волфрамов електрод е идеалният избор.Те са подходящи за AC или DCEN с накрайник или могат да се използват с AC захранване със синусоида.Лантанът и волфрамът могат да поддържат остър връх много добре, което е предимство за заваряване на стомана и неръждаема стомана с постоянен или променлив ток, използвайки захранване с правоъгълна вълна.
За разлика от ториевия волфрам, тези електроди са подходящи за заваряване с променлив ток и, подобно на цериевите електроди, позволяват стартирането и поддържането на дъгата при по-ниско напрежение.В сравнение с чистия волфрам, за даден размер на електрода, добавянето на лантанов оксид увеличава максималния капацитет на ток с приблизително 50%.
Циркониевият волфрамов електрод (AWS класификация EWZr-1) съдържа най-малко 99,10% волфрам и 0,15% до 0,40% цирконий.Циркониевият волфрамов електрод може да генерира изключително стабилна дъга и да предотврати пръскане на волфрам.Той е идеален избор за AC заваряване, защото запазва сферичен връх и има висока устойчивост на замърсяване.Капацитетът му на ток е равен или по-голям от ториевия волфрам.Не се препоръчва използването на цирконий за заваряване с постоянен ток при никакви обстоятелства.
Редкоземният волфрамов електрод (AWS класификация EWG) съдържа неуточнени добавки от редкоземни оксиди или смесена комбинация от различни оксиди, но производителят трябва да посочи всяка добавка и нейния процент върху опаковката.В зависимост от добавката, желаните резултати могат да включват генериране на стабилна дъга по време на AC и DC процеси, по-дълъг живот в сравнение с ториев волфрам, възможност за използване на електроди с по-малък диаметър при същата работа и използване на електроди с подобен размер По-висок ток, и по-малко пръски от волфрам.
След като изберете вида на електрода, следващата стъпка е да изберете крайната подготовка.Трите варианта са сферична, заострена и пресечена.
Сферичният връх обикновено се използва за електроди от чист волфрам и цирконий и се препоръчва за процеси с променлив ток на синусоидални и традиционни машини с правоъгълна вълна GTAW.За да тераформирате правилно края на волфрама, просто приложете променлив ток, препоръчан за даден диаметър на електрода (вижте Фигура 1), и в края на електрода ще се образува топка.
Диаметърът на сферичния край не трябва да надвишава 1,5 пъти диаметъра на електрода (например 1/8-инчов електрод трябва да образува край с диаметър 3/16 инча).По-голямата сфера на върха на електрода намалява стабилността на дъгата.Може също така да падне и да замърси заваръчния шев.
Накрайници и/или пресечени накрайници (за типове чист волфрам, церий, лантан и торий) се използват в инверторни AC и DC заваръчни процеси.
За да смилате волфрам правилно, използвайте шлифовъчно колело, специално проектирано за шлайфане на волфрам (за предотвратяване на замърсяване) и шлифовъчно колело, направено от боракс или диамант (за да устоите на твърдостта на волфрама).Забележка: Ако мелите ториев волфрам, моля, уверете се, че контролирате и събирате прах;станцията за смилане има подходяща вентилационна система;и следвайте предупрежденията, инструкциите и MSDS на производителя.
Смелете волфрама директно върху колелото под ъгъл от 90 градуса (вижте Фигура 2), за да сте сигурни, че следите за смилане се простират по дължината на електрода.Това може да намали наличието на ръбове върху волфрама, което може да причини отклонение на дъгата или да се стопи в заваръчната вана, което води до замърсяване.
Като цяло искате да шлайфате конуса върху волфрам до не повече от 2,5 пъти диаметъра на електрода (например за 1/8-инчов електрод повърхността на земята е с дължина от 1/4 до 5/16 инча).Смилането на волфрам в конус може да опрости прехода на стартиране на дъгата и да произведе по-концентрирана дъга, така че да се получи по-добра производителност на заваряване.
Когато заварявате тънки материали (0,005 до 0,040 инча) при нисък ток, най-добре е волфрамът да се смила до точка.Накрайникът позволява на заваръчния ток да се предава във фокусираната дъга и помага за предотвратяване на деформация на тънки метали като алуминий.Не се препоръчва използването на заострен волфрам за приложения с по-висок ток, тъй като по-високият ток ще издуха върха на волфрама и ще причини замърсяване на заваръчната вана.
За приложения с по-голям ток е най-добре да се шлайфа пресеченият връх.За да се получи тази форма, волфрамът първо се смила до описаната по-горе конусност и след това се смила до 0,010 до 0,030 инча.Плоска земя в края на волфрам.Тази плоска основа помага да се предотврати преминаването на волфрам през дъгата.Освен това предотвратява образуването на топки.
WELDER, известен преди като Practical Welding Today, показва истинските хора, които правят продуктите, които използваме и работим всеки ден.Това списание обслужва заваръчната общност в Северна Америка повече от 20 години.
Време на публикуване: 23 август 2021 г