Выбор и подготовка вольфрамовых электродов для сварки TIG

Вольфрам обладает твердостью и стойкостью к высоким температурам, что делает его идеальным для переноса сварочного тока на дугу. Вот что вам нужно знать, чтобы добиться максимальной производительности сварки TIG.

Вольфрамовый электрод — это то, что делает сварку TIG такой адаптируемой для различных целей, а выбор правильного электрода может повысить эффективность процесса.

Как и любой другой процесс сварки, сварка TIG зависит от правильного оборудования для выполнения работы должным образом, и каждый компонент, от источника питания до горелки TIG и кабелей, играет решающую роль. Но в основе процесса сварки TIG лежит нечто уникальное: вольфрамовый электрод. Этот неплавящийся металлический элемент имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов (3410 градусов Цельсия), что делает его твердость и стойкость к высоким температурам идеальным вариантом для переноса сварочного тока на дугу.

Выбор определенного типа вольфрама для сварки TIG не должен быть трудным, но это зависит от того, есть ли у вас немного ноу-хау. Начнем с того, что вольфрамовые электроды бывают разных диаметров — обычно от 0,040 до 5/32 дюйма — и доступны они стандартной длины в семь дюймов. Также доступны изделия нестандартной длины, но они, как правило, стоят дороже. Электроды состоят либо из чистого вольфрама, либо из смеси вольфрама и других редкоземельных элементов и оксидов (все обсуждается ниже). Чтобы избежать путаницы между различными типами, каждый электрод имеет цветовую кодировку, причем цвет появляется на кончике каждого. электрод.

Ниже приводится описание различных типов вольфрамовых электродов, включая их характеристики, типичные области применения и наиболее подходящие параметры сварки, а также рекомендации по надлежащей подготовке.

Чистый вольфрам (цветовой код: зеленый)
Электроды из чистого вольфрама имеют классификацию AWS (American Welding Society) EWP и, как правило, дешевле, чем их «легированные» аналоги. Они содержат 99,50% вольфрама и имеют самый высокий уровень расхода среди всех электродов, а также обеспечивают чистый, скрученный наконечник при нагревании. Эта форма обеспечивает особенно хорошую стабильность дуги для сварки на переменном токе со сбалансированной формой волны. Электроды из чистого вольфрама также обеспечивают хорошую стабильность дуги при синусоидальной сварке на переменном токе алюминия и магния. Однако они не используются для сварки постоянным током.

2% церированные (цветовой код: оранжевый),
содержащие минимум 97,30% вольфрама и 1,80–2,20% церия, электроды из вольфрама с 2% -ным содержанием церия лучше всего подходят для сварки на постоянном токе, но их можно эффективно использовать и на переменном токе. Эти электроды имеют классификацию AWS EWCe-2 и обеспечивают отличное зажигание дуги при низких значениях тока, что делает их популярными при производстве орбитальных труб и труб, работе с тонким листовым металлом или работах, требующих сварки небольших и хрупких деталей. 2% церированный вольфрам хорошо подходит для сварки углеродистых и нержавеющих сталей, никелевых сплавов и титана.

В последние годы 2% церированный вольфрам заменил спрессованный чистый вольфрам для сварки на переменном токе алюминия, поскольку он обеспечивает приблизительно на 30-40% большую пропускную способность по току, чем чистый вольфрам при том же диаметре.

1,5% лантановые (цветовой код: золото)
Электроды из вольфрама с 1,5% -ным содержанием лантана обладают отличным зажиганием дуги, низкой скоростью догорания, хорошей стабильностью дуги и отличными характеристиками повторного зажигания — многие из тех же преимуществ, что и церированные электроды. Электроды с 1,5% -ным содержанием лантана также очень похожи на характеристики проводимости 2% -ного торированного вольфрама (обсуждается позже), что означает, что в некоторых случаях он может заменить 2% -ный торированный вольфрам без необходимости внесения значительных изменений в программу сварки. Эти электроды имеют классификацию AWS EWLa-1.5 и содержат минимум 97,80% вольфрама и 1,30–1,70% лантана или лантана.

Электроды с 1,5% -ным содержанием лантана хорошо подходят для отрицательных электродов переменного или постоянного тока с заостренным концом, или их можно скомпоновать для использования с источниками питания синусоидальной волны переменного тока. Они также хорошо сохраняют заостренное острие, что является преимуществом при сварке стали и нержавеющей стали на постоянном или переменном токе от прямоугольных источников питания.

Эти электроды подходят для сварки на переменном токе и, как и церированные электроды, позволяют зажигать и поддерживать дугу при более низких напряжениях переменного тока. По сравнению с чистым вольфрамом добавление 1,5% лантана увеличивает максимальную несущую способность примерно на 50% для электрода данного размера.

Редкоземельные (цветовой код: серый)
Электроды из редкоземельного вольфрама содержат неуказанные добавки оксидов редкоземельных элементов или гибридные комбинации различных оксидов, которые производители должны указывать на всей упаковке как по добавке, так и по процентному содержанию. В зависимости от типа добавок, редкоземельный вольфрам может обеспечить такие преимущества, как: стабильная дуга как в процессах переменного, так и постоянного тока; большая долговечность, чем у торированного вольфрама; возможность использовать вольфрам меньшего диаметра для той же работы; использование более высокого тока для вольфрама аналогичного размера; и меньше выплевывания вольфрама. Редкоземельный вольфрам имеет классификацию AWS EWG.

2%-ный торированный (цветовой код: красный) Из- за долговечности и простоты использования электроды из 2% -ного торированного вольфрама являются наиболее часто используемыми сегодня электродами. Они содержат минимум 97,30% вольфрама и 1,70–2,20% тория и имеют классификацию AWS EWTh-2.

Эти электроды обеспечивают хорошее зажигание дуги и более высокую допустимую нагрузку по току, чем многие другие типы. 2% -ный торированный вольфрам также работает намного ниже своей температуры плавления, что приводит к значительно более низкому уровню потребления, сводит к минимуму блуждание дуги и снижает вероятность загрязнения сварных швов.

Эти электроды можно использовать для сварки на переменном токе, и они являются исключительными для отрицательных электродов постоянного тока (прямая полярность) на углеродистой и нержавеющей стали, никеле и титане.

В процессе изготовления торий равномерно распределен по электроду. Эта ровность позволяет электроду сохранять заостренную кромку — идеальную форму электрода для сварки тонкой стали. Однако заточка острия электрода должна производиться с большой осторожностью. Торированный вольфрам имеет низкий уровень радиоактивности. Поэтому операторы должны всегда следовать предупреждениям, инструкциям производителя и паспорту безопасности материала (MSDS) при его использовании.

Правильная подготовка вольфрама
Существует три основных способа подготовки вольфрамовых электродов к сварке — баллонные, заостренные или усеченные — каждый из которых зависит от типа вольфрамового электрода, который вы выбираете для использования. Например, чистый вольфрам обычно требует скругленного наконечника и хорошо работает при использовании процесса переменного тока на синусоидальных и традиционных сварочных аппаратах TIG с прямоугольной волной.

Чтобы закруглить конец вольфрама, приложите силу переменного тока, рекомендованную для данного диаметра электрода (см. Рисунок 1); шарик на конце вольфрама сформируется сам. Как показывает практика, диаметр скругленного конца не должен превышать 1,5 диаметра электрода, поскольку сфера большего размера на конце электрода может снизить стабильность дуги и / или может выпасть и загрязнить сварной шов. Например, 1/8 дюйма. электрод должен образовывать 3/16 дюйма. диаметр конца максимальный.

Вам следует использовать заостренный и / или усеченный наконечник (для чистого вольфрама, церированного, лантанового и торированного типов) для инверторных сварочных процессов на переменном и постоянном токе, а также при сварке более тонких материалов (от 0,005 до 0,040) с меньшим током. -в). Острый вольфрам позволяет сварочному току проходить по сфокусированной дуге и помогает предотвратить деформацию более тонких металлов, таких как алюминий. Следует отметить, что использование остроконечного вольфрама для более высоких токов не рекомендуется, так как более высокий ток может повредить тип вольфрама и вызвать загрязнение сварочной ванны.

Рис. 2: Подготовка вольфрама к сварке отрицательным электродом на постоянном токе и на переменном токе с волноводными источниками питания.

Чтобы измельчить вольфрам до точки, используйте шлифовальный круг, специально разработанный для измельчения вольфрама, чтобы предотвратить загрязнение. Шлифовальный круг из боразона или алмаза хорошо сопротивляется твердости вольфрама. Примечание. Если вы измельчаете торированный вольфрам, убедитесь, что вы контролируете и собираете пыль, имеете соответствующую систему вентиляции на станции измельчения и следуйте предупреждениям, инструкциям и паспорту безопасности материалов производителя.

Шлифуйте вольфрам прямо на круге (не под углом 90 градусов), чтобы следы шлифования проходили по длине электрода. Это уменьшает выступы на вольфраме, которые могут привести к блужданию дуги или плавлению в сварочной ванне. Отшлифуйте конус вольфрама на расстояние, не превышающее 2,5 диаметра электрода (например, с помощью электрода 1/8 дюйма вы должны отшлифовать поверхность от 1/4 до 5/16 дюйма длиной). Шлифовка вольфрама до конуса облегчает зажигание дуги и создает более сфокусированную дугу для улучшения сварочных характеристик.

Для более мощных применений измельчите вольфрам до усеченного наконечника, сначала измельчив вольфрам до конуса (как описано выше), а затем измельчите 0,010–0,030 дюйма. плоская земля на конце вольфрама. Эта плоская поверхность помогает предотвратить перенос вольфрама по дуге и / или образование шариков.

В любом случае тип и форма вольфрама, который вы используете, помогают определить качество дуги и сварочные характеристики, которых вы добьетесь. Каждый из пяти типов вольфрама, обсуждаемых здесь, имеет свои преимущества и недостатки. Вот почему, независимо от того, какой материал вы используете для сварки TIG или используете ли вы процесс переменного или постоянного тока, всегда важно тщательно выбирать вольфрам для каждого случая применения. Это может повысить эффективность сварки TIG и является одним из лучших способов защиты от загрязнения и переделок.

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*