Изборът и подготовката на волфрамови електроди за GTAW

Изборът и подготовката на волфрамови електроди за GTAW е от съществено значение за оптимизиране на резултатите и предотвратяване на замърсяване и преработка. Гети изображения
Волфрамът е рядък метален елемент, използван за производство на електроди с електродъгово заваряване с волфрамова дъга (GTAW). Процесът на GTAW разчита на твърдостта и високотемпературната устойчивост на волфрам за прехвърляне на заваръчния ток към дъгата. Точката на топене на волфрама е най -високата сред всички метали, на 3 410 градуса по Целзий.
Тези електроди, които не се консумират, се предлагат в различни размери и дължини и са съставени от чист волфрам или сплави от волфрам и други редкоземни елементи и оксиди. Изборът на електрод за GTAW зависи от вида и дебелината на основата и от това дали за заваряване се използва променлив ток (AC) или постоянен ток (DC). Кой от трите крайни препарата, който изберете, сферичен, заострен или пресечен, също е от решаващо значение за оптимизиране на резултатите и предотвратяване на замърсяване и преработка.
Всеки електрод е кодиран по цвят, за да се елиминира объркването относно неговия тип. Цветът се появява на върха на електрода.
Чистите волфрамови електроди (AWS класификация EWP) съдържат 99,50% волфрам, който има най -високата консумация от всички електроди и обикновено е по -евтин от електродите от легирани.
Тези електроди образуват чист сферичен връх при нагряване и осигуряват отлична стабилност на дъгата за AC заваряване с балансирани вълни. Чистият волфрам също така осигурява добра стабилност на дъгата за заваряване с променлив ток на синусоида, особено върху алуминий и магнезий. Обикновено не се използва за DC заваряване, тъй като не осигурява силно стартиране на дъгата, свързано с ториеви или цериеви електроди. Не се препоръчва използването на чист волфрам на инверторни машини; за най -добри резултати използвайте остри цериеви или лантанидни електроди.
Ториевите волфрамови електроди (AWS класификация EWTh-1 и EWTh-2) съдържат най-малко 97,30% волфрам и 0,8% до 2,20% торий. Има два вида: EWTh-1 и EWTh-2, съдържащи съответно 1% и 2%. Съответно. Те са често използвани електроди и са предпочитани за техния дълъг експлоатационен живот и лекота на използване. Торият подобрява качеството на електронното излъчване на електрода, като по този начин подобрява стартирането на дъгата и позволява по -голяма токоносимост. Електродът работи далеч под температурата на топене, което значително намалява скоростта на консумация 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 от заваръчни шевове.
Тези електроди се използват главно за заваряване с електрод с постоянен ток (DCEN) на въглеродна стомана, неръждаема стомана, никел и титан, както и някои специални заварявания с променлив ток (като приложения с тънък алуминий).
По време на производствения процес торият е равномерно разпръснат по целия електрод, което помага на волфрама да поддържа острите си ръбове след смилане-това е идеалната форма на електрод за заваряване на тънка стомана. Забележка: Торият е радиоактивен, така че винаги трябва да спазвате предупрежденията на производителя, инструкциите и информационния лист за безопасност на материалите (MSDS), когато го използвате.
Цериевият 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 DC заваряване при ниски токови настройки, но могат умело да се използват в AC процеси. Със своя отличен старт на дъгата при ниска сила на тока, цериевият волфрам е популярен в приложения като производство на релсови тръби и тръби, обработка на ламарина и работа, включваща малки и прецизни части. Подобно на тория, най -добре се използва за заваряване на въглеродна стомана, неръждаема стомана, никелови сплави и титан. В някои случаи може да замени 2% ториеви електроди. Електрическите свойства на церий волфрам и торий са малко по -различни, но повечето заварчици не могат да ги различат.
Не се препоръчва използването на цериев електрод с по -висока ампераж, тъй като по -високият ампераж ще доведе до бързото мигриране на оксида към топлината на върха, премахване на съдържанието на оксид и обезсилване на предимствата на процеса.
Използвайте заострени и/или пресечени накрайници (за чисти волфрам, церий, лантан и торий) за инверторни заваръчни процеси за променлив и постоянен ток.
Волфрамови 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 Lanthanu Department от елементи. Тези електроди имат отлична способност за стартиране на дъга, ниска скорост на изгаряне, добра стабилност на дъгата и отлични характеристики на запалване-много от същите предимства като цериевите електроди. Лантанидните електроди също имат проводящи свойства на 2% ториев волфрам. В някои случаи лантан-волфрамът може да замени торий-волфрам без големи промени в процедурата на заваряване.
Ако искате да оптимизирате способността за заваряване, лантановият волфрамов електрод е идеалният избор. Подходящи са за AC или DCEN с накрайник или могат да се използват с AC захранване с синусоидална вълна. Лантанът и волфрамът могат да поддържат остър връх много добре, което е предимство за заваряване на стомана и неръждаема стомана на DC или AC, използвайки захранване с квадратна вълна.
За разлика от ториевия волфрам, тези електроди са подходящи за заваряване с променлив ток и подобно на цериевите електроди позволяват стартирането на дъгата и поддържането й при по -ниско напрежение. В сравнение с чистия волфрам, при даден размер на електрода, добавянето на лантанов оксид увеличава максималната токопреносна способност 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 волфрамовото пръскане. Той е идеален избор за заваряване с променлив ток, тъй като запазва сферичен връх и има висока устойчивост на замърсяване. Неговият токов капацитет е равен или по -голям от ториевия волфрам. Не се препоръчва използването на цирконий за DC заваряване 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 от ториевия волфрам, възможност за използване на електроди с по -малък диаметър в една и съща работа и използване на електроди с подобен размер По -висок ток, и по -малко волфрамови пръски.
След като изберете типа електрод, следващата стъпка е да изберете подготовката на края. Трите варианта са сферични, заострени и пресечени.
Сферичният връх обикновено се използва за чисти волфрамови и циркониеви електроди и се препоръчва за AC процеси на синусоидални и традиционни GTAW машини с квадратна вълна. За правилно тераформиране на края на волфрама, просто приложете променливия 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-инчов). По -голяма сфера на върха на електрода намалява стабилността на дъгата. Може също да падне и да замърси заваръчния шев.
Накрайници и/или пресечени накрайници (за чист волфрам, церий, лантан и торий) се използват в инверторни заваръчни процеси с променлив ток и постоянен ток.
За да смилате волфрам правилно, използвайте шлифовъчен диск, специално предназначен за смилане на волфрам (за предотвратяване на замърсяване) и шлифовъчен диск от боракс или диамант (за да устои на твърдостта на волфрам). Забележка: Ако смилате ториев волфрам, моля, не забравяйте да контролирате и събирате прах; шлифовъчната станция има адекватна вентилационна система; и следвайте предупрежденията на производителя, инструкциите и MSDS.
Смелете волфрама директно върху колелото под ъгъл от 90 градуса (вижте Фигура 2), за да сте сигурни, че следите от смилане се простират по дължината на електрода. Това може да намали наличието на хребети върху волфрам, което може да причини дъгова дъга или стопяване в заваръчната вана, което води до замърсяване.
Обикновено искате да смилате 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 1/4 до 5/16 инча). Смилането на волфрам в конус може да опрости прехода на стартирането на дъгата и да произведе по -концентрирана дъга, така че да се постигнат по -добри заваръчни характеристики.
Когато заварявате върху тънки материали (0,005 до 0,040 инча) при слаб ток, най -добре е волфрамът да се смила до точката. Върхът позволява заваръчният 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 -голям ток, тъй като по -големият ток ще издуха върха на волфрама и ще причини замърсяване на заваръчната вана.
За приложения с по -висок ток е най -добре да смилате пресечения връх. За да се получи тази форма, волфрамът първо се смила към конуса, описан по -горе, и след това се смила на 0,010 до 0,030 инча. Плоска земя в края на волфрам. Тази плоска земя помага да се предотврати преминаването на волфрам през дъгата. Той също така предотвратява образуването на топки.
WELDER, известен преди като Практическо заваряване днес, представя истинските хора, които правят продуктите, които използваме, и работим всеки ден. Това списание служи на заваръчната общност в Северна Америка повече от 20 години.


Час на публикация: 23-ти август-2021 г.