Výber a príprava volfrámových elektród pre GTAW je nevyhnutná na optimalizáciu výsledkov a zabránenie kontaminácii a prepracovaniu.Getty Images
Volfrám je vzácny kovový prvok používaný na výrobu plynových volfrámových elektród na oblúkové zváranie (GTAW).Proces GTAW sa spolieha na tvrdosť a odolnosť volfrámu voči vysokej teplote na prenos zváracieho prúdu do oblúka.Teplota topenia volfrámu je najvyššia spomedzi všetkých kovov, a to 3 410 stupňov Celzia.
Tieto nespotrebovateľné elektródy sa dodávajú v rôznych veľkostiach a dĺžkach a sú zložené z čistého volfrámu alebo zliatin volfrámu a iných prvkov a oxidov vzácnych zemín.Výber elektródy pre GTAW závisí od typu a hrúbky substrátu a od toho, či sa na zváranie používa striedavý prúd (AC) alebo jednosmerný prúd (DC).Ktorý z troch koncových prípravkov si vyberiete, sférický, špicatý alebo skrátený, je tiež rozhodujúci pre optimalizáciu výsledkov a zabránenie kontaminácii a prepracovaniu.
Každá elektróda je farebne označená, aby sa predišlo zámene o jej type.Farba sa objaví na špičke elektródy.
Čisté volfrámové elektródy (AWS klasifikácia EWP) obsahujú 99,50 % volfrámu, ktorý má najvyššiu spotrebu zo všetkých elektród a je vo všeobecnosti lacnejší ako zliatinové elektródy.
Tieto elektródy tvoria po zahriatí čistý guľový hrot a poskytujú vynikajúcu stabilitu oblúka pri zváraní striedavým prúdom s vyváženými vlnami.Čistý volfrám tiež poskytuje dobrú stabilitu oblúka pre AC sínusové zváranie, najmä na hliník a horčík.Zvyčajne sa nepoužíva na zváranie jednosmerným prúdom, pretože neposkytuje silný štart oblúka spojený s tóriovými alebo cérovými elektródami.Neodporúča sa používať čistý volfrám na strojoch s meničom;pre dosiahnutie najlepších výsledkov použite ostré elektródy z céru alebo lantanoidu.
Tóriové volfrámové elektródy (AWS klasifikácia EWTh-1 a EWTh-2) obsahujú najmenej 97,30 % volfrámu a 0,8 % až 2,20 % tória.Existujú dva typy: EWTh-1 a EWTh-2 s obsahom 1 % a 2 %.Respektíve.Sú to bežne používané elektródy a sú obľúbené pre svoju dlhú životnosť a jednoduché použitie.Tórium zlepšuje kvalitu emisie elektrónov elektródy, čím zlepšuje spustenie oblúka a umožňuje vyššiu prúdovú zaťažiteľnosť.Elektróda pracuje hlboko pod teplotou topenia, čo výrazne znižuje spotrebu a eliminuje drift oblúka, čím sa zlepšuje stabilita.V porovnaní s inými elektródami ukladajú tóriové elektródy menej volfrámu v roztavenom kúpeli, takže spôsobujú menšie znečistenie zvaru.
Tieto elektródy sa používajú hlavne na zváranie uhlíkovej ocele, nehrdzavejúcej ocele, niklu a titánu pomocou elektród jednosmerného prúdu (DCEN), ako aj na niektoré špeciálne zváranie striedavým prúdom (napríklad tenké hliníkové aplikácie).
Počas výrobného procesu je tórium rovnomerne rozptýlené po celej elektróde, čo pomáha volfrámu zachovať si ostré hrany po brúsení – toto je ideálny tvar elektródy na zváranie tenkej ocele.Poznámka: Tórium je rádioaktívne, preto pri jeho používaní musíte vždy dodržiavať upozornenia, pokyny a kartu bezpečnostných údajov výrobcu (MSDS).
Cerová volfrámová elektróda (AWS klasifikácia EWCe-2) obsahuje najmenej 97,30 % volfrámu a 1,80 % až 2,20 % céru a nazýva sa 2 % céru.Tieto elektródy fungujú najlepšie pri zváraní jednosmerným prúdom pri nízkom prúde, ale dajú sa šikovne použiť aj pri AC procesoch.Vďaka svojmu vynikajúcemu štartu oblúka pri nízkej intenzite prúdu je cérový volfrám obľúbený v aplikáciách, ako je výroba koľajových rúr a rúr, spracovanie plechov a práce zahŕňajúce malé a presné diely.Rovnako ako tórium sa najlepšie používa na zváranie uhlíkovej ocele, nehrdzavejúcej ocele, zliatin niklu a titánu.V niektorých prípadoch môže nahradiť 2% tóriové elektródy.Elektrické vlastnosti céru, volfrámu a tória sú mierne odlišné, ale väčšina zváračov ich nedokáže rozlíšiť.
Použitie cérovej elektródy s vyššou intenzitou prúdu sa neodporúča, pretože vyššia intenzita prúdu spôsobí, že oxid rýchlo migruje do tepla hrotu, odstráni obsah oxidu a znehodnotí výhody procesu.
Pri invertorových procesoch zvárania striedavým a jednosmerným prúdom používajte špicaté a/alebo zrezané hroty (pre typy čistého volfrámu, céru, lantánu a tória).
Lantánové volfrámové elektródy (AWS klasifikácie EWLa-1, EWLa-1.5 a EWLa-2) obsahujú najmenej 97,30 % volfrámu a 0,8 % až 2,20 % lantánu alebo lantánu a nazývajú sa EWLa-1, EWLa-1.5 a EWLa-2 Lanthanum Department prvkov.Tieto elektródy majú vynikajúcu schopnosť spúšťania oblúka, nízku rýchlosť vyhorenia, dobrú stabilitu oblúka a vynikajúce charakteristiky opätovného zapálenia – mnohé z rovnakých výhod ako elektródy céru.Lantanoidové elektródy majú tiež vodivé vlastnosti 2% tóriového volfrámu.V niektorých prípadoch môže lantán-volfrám nahradiť tórium-volfrám bez väčších zmien v postupe zvárania.
Ak chcete optimalizovať zváraciu schopnosť, lantánová volfrámová elektróda je ideálnou voľbou.Sú vhodné pre AC alebo DCEN s hrotom, alebo môžu byť použité s AC sínusovým napájaním.Lantán a volfrám dokážu veľmi dobre udržať ostrý hrot, čo je výhodou pri zváraní ocele a nehrdzavejúcej ocele na jednosmerný alebo striedavý prúd pomocou napájacieho zdroja so štvorcovými vlnami.
Na rozdiel od tóriového volfrámu sú tieto elektródy vhodné na zváranie striedavým prúdom a podobne ako cérové elektródy umožňujú spustenie a udržiavanie oblúka pri nižšom napätí.V porovnaní s čistým volfrámom pri danej veľkosti elektródy zvyšuje pridanie oxidu lantanitého maximálnu prúdovú kapacitu približne o 50 %.
Zirkónová volfrámová elektróda (AWS klasifikácia EWZr-1) obsahuje najmenej 99,10 % volfrámu a 0,15 % až 0,40 % zirkónu.Zirkónová volfrámová elektróda môže generovať extrémne stabilný oblúk a zabrániť rozstreku volfrámu.Je ideálnou voľbou pre zváranie striedavým prúdom, pretože si zachováva guľový hrot a má vysokú odolnosť voči kontaminácii.Jeho prúdová únosnosť je rovnaká alebo väčšia ako tórium volfrám.V žiadnom prípade sa neodporúča používať zirkón na zváranie jednosmerným prúdom.
Volfrámová elektróda vzácnych zemín (AWS klasifikácia EWG) obsahuje nešpecifikované prísady oxidu vzácnych zemín alebo zmiešanú kombináciu rôznych oxidov, ale výrobca musí na obale uviesť každú prísadu a jej percentuálny podiel.V závislosti od aditíva môžu požadované výsledky zahŕňať vytvorenie stabilného oblúka počas procesov striedavého a jednosmerného prúdu, dlhšiu životnosť ako tóriový volfrám, možnosť použiť elektródy s menším priemerom pri rovnakej práci a použitie elektród podobnej veľkosti Vyšší prúd, a menej rozstreku volfrámu.
Po výbere typu elektródy je ďalším krokom výber koncovej prípravy.Tri možnosti sú sférické, špicaté a skrátené.
Guľový hrot sa zvyčajne používa pre elektródy z čistého volfrámu a zirkónu a odporúča sa pre AC procesy na sínusových a tradičných strojoch GTAW so štvorcovými vlnami.Pre správnu terraformáciu konca volfrámu jednoducho použite striedavý prúd odporúčaný pre daný priemer elektródy (pozri obrázok 1) a na konci elektródy sa vytvorí guľa.
Priemer guľového konca by nemal presiahnuť 1,5-násobok priemeru elektródy (napríklad 1/8-palcová elektróda by mala tvoriť koniec s priemerom 3/16 palca).Väčšia guľa na špičke elektródy znižuje stabilitu oblúka.Môže tiež spadnúť a znečistiť zvar.
Hroty a/alebo zrezané hroty (pre typy čistého volfrámu, céru, lantánu a tória) sa používajú pri invertorových procesoch zvárania AC a DC.
Na správne brúsenie volfrámu použite brúsny kotúč špeciálne navrhnutý na brúsenie volfrámu (aby sa zabránilo kontaminácii) a brúsny kotúč vyrobený z bóraxu alebo diamantu (aby odolal tvrdosti volfrámu).Poznámka: Ak brúsite tóriový volfrám, uistite sa, že kontrolujete a zbierate prach;brúsna stanica má primeraný ventilačný systém;a postupujte podľa varovaní, pokynov a bezpečnostných údajov výrobcu.
Brúste volfrám priamo na kotúči pod uhlom 90 stupňov (pozri obrázok 2), aby ste zaistili, že brúsne značky siahajú po dĺžke elektródy.Ak tak urobíte, môžete znížiť výskyt hrebeňov na volfráme, ktoré môžu spôsobiť unášanie oblúka alebo roztavenie do zvarového kúpeľa, čo môže mať za následok kontamináciu.
Vo všeobecnosti chcete zbrúsiť kužeľ na volfráme na nie viac ako 2,5-násobok priemeru elektródy (napríklad pre 1/8-palcovú elektródu je brúsený povrch dlhý 1/4 až 5/16 palca).Brúsenie volfrámu do kužeľa môže zjednodušiť prechod pri spúšťaní oblúka a vytvoriť koncentrovanejší oblúk, aby sa dosiahol lepší zvárací výkon.
Pri zváraní tenkých materiálov (0,005 až 0,040 palca) pri nízkom prúde je najlepšie obrúsiť volfrám do špice.Špička umožňuje prenos zváracieho prúdu v zaostrenom oblúku a pomáha predchádzať deformácii tenkých kovov, ako je hliník.Neodporúča sa používať špicatý volfrám pre aplikácie s vyšším prúdom, pretože vyšší prúd odfúkne špičku volfrámu a spôsobí kontamináciu zvarového kúpeľa.
Pre aplikácie s vyšším prúdom je najlepšie zrezaný hrot obrúsiť.Aby sa získal tento tvar, volfrám sa najprv vybrúsi na zúženie opísané vyššie a potom sa vybrúsi na 0,010 až 0,030 palca.Rovná zem na konci volfrámu.Táto plochá zem pomáha zabrániť prenosu volfrámu cez oblúk.Zabraňuje tiež tvorbe guľôčok.
WELDER, predtým známy ako Practical Welding Today, predstavuje skutočných ľudí, ktorí vyrábajú produkty, ktoré používame a pracujeme každý deň.Tento časopis slúži zváračskej komunite v Severnej Amerike už viac ako 20 rokov.
Čas odoslania: 23. augusta 2021