Wybór i przygotowanie elektrod wolframowych do spawania GTAW jest niezbędne, aby zoptymalizować wyniki i zapobiec zanieczyszczeniu i przeróbkom.Obrazy Getty’ego
Wolfram to rzadki pierwiastek metalowy używany do produkcji elektrod do spawania łukowego w gazie wolframowym (GTAW).Proces GTAW opiera się na twardości i odporności wolframu na wysoką temperaturę w celu przeniesienia prądu spawania na łuk.Temperatura topnienia wolframu jest najwyższa spośród wszystkich metali i wynosi 3410 stopni Celsjusza.
Te niezużywalne elektrody są dostępne w różnych rozmiarach i długościach i składają się z czystego wolframu lub stopów wolframu i innych pierwiastków ziem rzadkich oraz tlenków.Wybór elektrody do spawania GTAW zależy od rodzaju i grubości podłoża oraz tego, czy do spawania używany jest prąd przemienny (AC), czy prąd stały (DC).To, które z trzech wybranych przez Ciebie przygotowań końcówek – kuliste, spiczaste czy ścięte, ma również kluczowe znaczenie dla optymalizacji wyników i zapobiegania zanieczyszczeniom i poprawkom.
Każda elektroda jest oznaczona kolorem, aby wyeliminować nieporozumienia dotyczące jej typu.Kolor pojawia się na końcu elektrody.
Elektrody wolframowe z czystego wolframu (klasyfikacja AWS EWP) zawierają 99,50% wolframu, który charakteryzuje się najwyższym współczynnikiem zużycia ze wszystkich elektrod i jest generalnie tańszy niż elektrody stopowe.
Elektrody te po podgrzaniu tworzą czystą kulistą końcówkę i zapewniają doskonałą stabilność łuku podczas spawania prądem przemiennym z falami zrównoważonymi.Czysty wolfram zapewnia również dobrą stabilność łuku podczas spawania falą sinusoidalną prądu przemiennego, zwłaszcza aluminium i magnezu.Zwykle nie jest używany do spawania prądem stałym, ponieważ nie zapewnia silnego zajarzenia łuku, jak w przypadku elektrod torowych lub cerowych.Nie zaleca się stosowania czystego wolframu w maszynach inwerterowych;aby uzyskać najlepsze rezultaty, należy używać ostrych elektrod cerowych lub lantanowych.
Elektrody wolframowe torowe (klasyfikacja AWS EWTh-1 i EWTh-2) zawierają co najmniej 97,30% wolframu i 0,8% do 2,20% toru.Istnieją dwa typy: EWTh-1 i EWTh-2, zawierające odpowiednio 1% i 2%.Odpowiednio.Są to powszechnie stosowane elektrody, preferowane ze względu na długą żywotność i łatwość obsługi.Tor poprawia jakość emisji elektronów przez elektrodę, poprawiając w ten sposób zajarzanie łuku i umożliwiając wyższą obciążalność prądową.Elektroda pracuje znacznie poniżej temperatury topnienia, co znacznie zmniejsza zużycie energii i eliminuje dryf łuku, poprawiając w ten sposób stabilność.W porównaniu z innymi elektrodami, elektrody torowe osadzają mniej wolframu w roztopionym jeziorku, dzięki czemu powodują mniejsze zanieczyszczenie spoiny.
Elektrody te są używane głównie do spawania prądem stałym elektrodą ujemną (DCEN) stali węglowej, stali nierdzewnej, niklu i tytanu, a także do niektórych specjalnych spawania prądem zmiennym (takich jak cienkie aluminium).
Podczas procesu produkcyjnego tor jest równomiernie rozproszony w całej elektrodzie, co pomaga wolframowi zachować ostre krawędzie po szlifowaniu – jest to idealny kształt elektrody do spawania cienkiej stali.Uwaga: Tor jest radioaktywny, dlatego podczas jego stosowania należy zawsze przestrzegać ostrzeżeń, instrukcji producenta i karty charakterystyki materiału (MSDS).
Elektroda wolframowo-cerowa (klasyfikacja AWS EWCe-2) zawiera co najmniej 97,30% wolframu i 1,80% do 2,20% ceru i nazywa się ją 2% ceru.Elektrody te najlepiej sprawdzają się w spawaniu prądem stałym przy niskich ustawieniach prądu, ale można je z powodzeniem stosować w procesach prądu przemiennego.Dzięki doskonałemu zajarzaniu łuku przy niskim natężeniu wolfram cerowy jest popularny w zastosowaniach takich jak produkcja rur i rur kolejowych, obróbka blachy oraz prace z udziałem małych i precyzyjnych części.Podobnie jak tor, najlepiej nadaje się do spawania stali węglowej, stali nierdzewnej, stopów niklu i tytanu.W niektórych przypadkach może zastąpić 2% elektrody torowe.Właściwości elektryczne ceru, wolframu i toru są nieco inne, ale większość spawaczy nie jest w stanie ich rozróżnić.
Nie zaleca się stosowania elektrody cerowej o większym natężeniu, ponieważ wyższe natężenie spowoduje szybką migrację tlenku do ciepła końcówki, usunięcie zawartości tlenku i unieważnienie zalet procesu.
Używaj spiczastych i/lub ściętych końcówek (w przypadku czystego wolframu, ceru, lantanu i toru) w procesach spawania inwertorowego AC i DC.
Elektrody lantanowo-wolframowe (klasyfikacje AWS EWLa-1, EWLa-1.5 i EWLa-2) zawierają co najmniej 97,30% wolframu i 0,8% do 2,20% lantanu lub lantanu i są nazywane EWLa-1, EWLa-1.5 i EWLa-2 Lantan Department elementów.Elektrody te mają doskonałą zdolność zajarzania łuku, niski współczynnik wypalania, dobrą stabilność łuku i doskonałe właściwości ponownego zapłonu - wiele z tych samych zalet, co elektrody cerowe.Elektrody lantanowe mają również właściwości przewodzące 2% wolframu toru.W niektórych przypadkach lantan-wolfram może zastąpić tor-wolfram bez większych zmian w procedurze spawania.
Jeśli chcesz zoptymalizować zdolność spawania, elektroda lantanowo-wolframowa jest idealnym wyborem.Nadają się do prądu przemiennego lub DCEN z końcówką lub mogą być używane z zasilaczem sinusoidalnym AC.Lantan i wolfram bardzo dobrze utrzymują ostrą końcówkę, co jest zaletą podczas spawania stali i stali nierdzewnej prądem stałym lub zmiennym przy użyciu zasilacza o fali prostokątnej.
W przeciwieństwie do wolframu torowego, elektrody te nadają się do spawania prądem przemiennym i podobnie jak elektrody cerowe umożliwiają zajarzenie i utrzymanie łuku przy niższym napięciu.W porównaniu z czystym wolframem, przy danej wielkości elektrody dodatek tlenku lantanu zwiększa maksymalną obciążalność prądową o około 50%.
Elektroda wolframowo-cyrkonowa (klasyfikacja AWS EWZr-1) zawiera co najmniej 99,10% wolframu i 0,15% do 0,40% cyrkonu.Elektroda wolframowo-cyrkonowa może generować wyjątkowo stabilny łuk i zapobiegać odpryskom wolframu.Jest idealnym wyborem do spawania prądem zmiennym, ponieważ zachowuje kulistą końcówkę i ma wysoką odporność na zanieczyszczenia.Jego nośność prądowa jest równa lub większa niż wolframu toru.W żadnym wypadku nie zaleca się stosowania cyrkonu do spawania prądem stałym.
Elektroda wolframowa z pierwiastkami ziem rzadkich (klasyfikacja AWS EWG) zawiera nieokreślone dodatki w postaci tlenków metali ziem rzadkich lub mieszaną kombinację różnych tlenków, ale producent musi wskazać każdy dodatek i jego zawartość procentową na opakowaniu.W zależności od dodatku pożądane rezultaty mogą obejmować generowanie stabilnego łuku podczas procesów prądu przemiennego i stałego, dłuższą żywotność niż wolfram torowy, możliwość stosowania elektrod o mniejszej średnicy w tym samym zadaniu oraz stosowanie elektrod o podobnym rozmiarze. Wyższy prąd, i mniej odprysków wolframu.
Po wybraniu rodzaju elektrody kolejnym krokiem jest wybór przygotowania końcówki.Trzy opcje to kulisty, spiczasty i ścięty.
Końcówka sferyczna jest zwykle stosowana do elektrod z czystego wolframu i cyrkonu i jest zalecana do procesów prądu przemiennego na maszynach o fali sinusoidalnej i tradycyjnych maszynach GTAW o fali prostokątnej.Aby prawidłowo ukształtować koniec wolframu, wystarczy przyłożyć prąd przemienny zalecany dla danej średnicy elektrody (patrz rysunek 1), a na końcu elektrody uformuje się kula.
Średnica kulistego końca nie powinna przekraczać 1,5 średnicy elektrody (na przykład elektroda 1/8 cala powinna tworzyć koniec o średnicy 3/16 cala).Większa kula na końcu elektrody zmniejsza stabilność łuku.Może również spaść i zanieczyścić spoinę.
Końcówki i/lub końcówki ścięte (dla typów czystego wolframu, ceru, lantanu i toru) są stosowane w procesach spawania inwertorowego AC i DC.
Aby prawidłowo zeszlifować wolfram, należy użyć ściernicy przeznaczonej specjalnie do szlifowania wolframu (aby zapobiec zanieczyszczeniu) oraz tarczy szlifierskiej wykonanej z boraksu lub diamentu (aby wytrzymać twardość wolframu).Uwaga: Jeśli szlifujesz wolfram torowy, pamiętaj o kontrolowaniu i zbieraniu pyłu;stanowisko mielenia posiada odpowiedni system wentylacji;i postępuj zgodnie z ostrzeżeniami, instrukcjami i kartą charakterystyki producenta.
Szlifuj wolfram bezpośrednio na tarczy pod kątem 90 stopni (patrz rysunek 2), aby upewnić się, że ślady szlifowania rozciągają się wzdłuż długości elektrody.Może to zmniejszyć obecność wypukłości na wolframie, co może powodować dryf łuku lub wtapianie się w jeziorko spawalnicze, powodując zanieczyszczenie.
Ogólnie rzecz biorąc, stożek wolframu należy zeszlifować do wartości nie większej niż 2,5 średnicy elektrody (na przykład w przypadku elektrody 1/8 cala powierzchnia szlifowania ma długość od 1/4 do 5/16 cala).Szlifowanie wolframu w stożek może uprościć przejście zajarzenia łuku i wytworzyć bardziej skoncentrowany łuk, co pozwala uzyskać lepszą wydajność spawania.
Podczas spawania cienkich materiałów (0,005 do 0,040 cala) przy niskim prądzie najlepiej jest zeszlifować wolfram do punktu.Końcówka umożliwia przekazywanie prądu spawania w skupionym łuku i pomaga zapobiegać odkształceniom cienkich metali, takich jak aluminium.Nie zaleca się stosowania wolframu spiczastego w zastosowaniach wymagających wyższego prądu, ponieważ wyższy prąd zdmuchnie wierzchołek wolframu i spowoduje zanieczyszczenie jeziorka spawalniczego.
W przypadku zastosowań o większym natężeniu prądu najlepiej jest zeszlifować ściętą końcówkę.Aby uzyskać ten kształt, wolfram jest najpierw szlifowany do stożka opisanego powyżej, a następnie szlifowany do grubości 0,010 do 0,030 cala.Płaski szlif na końcu wolframu.To płaskie podłoże zapobiega przedostawaniu się wolframu przez łuk.Zapobiega również tworzeniu się kulek.
WELDER, wcześniej znany jako Practical Welding Today, prezentuje prawdziwych ludzi, którzy tworzą produkty, których używamy i pracujemy na co dzień.Magazyn ten służy społeczności spawalniczej w Ameryce Północnej od ponad 20 lat.
Czas publikacji: 23 sierpnia 2021 r