Wolfram je tvrdý a odolný vůči vysokým teplotám, takže je ideální pro přenos svařovacího proudu do oblouku. Zde je to, co potřebujete vědět, abyste dosáhli nejlepšího výkonu svařování TIG.
Wolframová elektroda je to, co dělá svařování TIG tak přizpůsobivé pro různé aplikace a výběr správné elektrody může zlepšit efektivitu procesu.
Stejně jako jakýkoli jiný svařovací proces, i svařování TIG závisí na správném vybavení, aby práci provedlo správně, a každá součást, od zdroje energie až po hořák TIG a kabely, hraje klíčovou roli. Ale jádrem procesu svařování TIG je něco jedinečného: wolframová elektroda. Tento nespotřebitelný kovový prvek má nejvyšší bod tání ze všech kovů (3410 stupňů Celsia), díky čemuž je jeho tvrdost a odolnost vůči vysokým teplotám ideální pro přenos svařovacího proudu do oblouku.
Výběr konkrétního typu wolframu pro TIG svařování nemusí být složitý, ale záleží na tom, zda máte trochu know-how. Za prvé, wolframové elektrody se dodávají v různých průměrech – obvykle od 0,040 do 5/32 palce – a jsou k dispozici ve standardních délkách sedm palců. K dispozici jsou také vlastní délky, ale bývají dražší. Elektrody se skládají buď z čistého wolframu, nebo ze směsi wolframu a dalších prvků a oxidů vzácných zemin (vše probráno níže). Aby se předešlo záměně mezi různými typy, je každá elektroda barevně označena, přičemž barva se objevuje na špičce každé z nich. elektroda.
Níže je uveden popis různých typů wolframových elektrod, včetně jejich charakteristik, typických aplikací a nejvhodnějších svařovacích parametrů, jakož i doporučení pro správnou přípravu.
Čistý wolfram (kód barvy: zelená)
Elektrody z čistého wolframu jsou klasifikovány jako AWS (American Welding Society) EWP a jsou obecně levnější než jejich „legované“ protějšky. Obsahují 99,50 % wolframu a mají nejvyšší průtok ze všech elektrod a také poskytují čistý, stočený hrot při zahřátí. Tento tvar poskytuje zvláště dobrou stabilitu oblouku pro AC svařování s vyváženým tvarem vlny. Elektrody z čistého wolframu také poskytují dobrou stabilitu oblouku pro AC sinusové svařování hliníku a hořčíku. Pro svařování stejnosměrným proudem se však nepoužívají.
2% cerated (kód barvy: oranžová),
obsahující minimálně 97,30 % wolframu a 1,80–2,20 % ceru, 2 % ceru wolframové elektrody jsou nejvhodnější pro stejnosměrné svařování, ale lze je efektivně použít i na střídavý proud. Tyto elektrody mají hodnocení AWS EWCe-2 a poskytují vynikající spouštění oblouku při nízkých proudech, díky čemuž jsou oblíbené při výrobě orbitálních trubic a trubic, při práci s tenkými plechy nebo při práci, která vyžaduje svařování malých, křehkých dílů. 2% cerovaný wolfram se dobře hodí pro svařování uhlíkových a nerezových ocelí, slitin niklu a titanu.
V posledních letech nahradil 2% cerovaný wolfram zhutněný čistý wolfram pro AC svařování hliníku, protože poskytuje přibližně o 30-40% větší proudovou kapacitu než čistý wolfram při stejném průměru.
1,5 % lanthanu (kód barvy: zlatá)
Wolframové elektrody s 1,5% obsahem lanthanu mají vynikající zapálení oblouku, nízkou rychlost vyhoření, dobrou stabilitu oblouku a vynikající charakteristiky opětovného zapálení – mnoho stejných výhod jako cerované elektrody. 1,5% lanthanové elektrody jsou také velmi podobné vodivostním charakteristikám 2% thoriovaného wolframu (probráno později), což znamená, že v některých případech mohou nahradit 2% thoriovaný wolfram bez nutnosti významných změn programu svařování Tyto elektrody jsou klasifikovány jako AWS EWLa-1.5 a obsahují minimálně 97,80 % wolframu a 1,30-1,70 % lanthanu nebo lanthanu.
Elektrody s 1,5% obsahem lanthanu fungují dobře pro AC nebo DC záporné elektrody se špičatým koncem, nebo je lze nakonfigurovat pro použití se střídavými sinusovými napájecími zdroji. Dobře drží i ostrý hrot, což je výhoda při svařování oceli a nerezové oceli stejnosměrným nebo střídavým napájením ze zdrojů s obdélníkovými vlnami.
Tyto elektrody jsou vhodné pro svařování střídavým proudem a stejně jako cerované elektrody umožňují spouštění a udržování oblouku při nižších střídavých napětích. Ve srovnání s čistým wolframem zvyšuje přidání 1,5 % lanthanu maximální nosnost přibližně o 50 % pro danou velikost elektrody.
Vzácné zeminy (kód barvy: šedá)
Wolframové elektrody vzácných zemin obsahují blíže nespecifikovaná aditiva oxidu vzácných zemin nebo hybridní kombinace různých oxidů, které musí výrobci uvádět na všech obalech jak podle přísady, tak podle procenta. V závislosti na typu přísad může wolfram vzácných zemin poskytnout výhody, jako jsou: stabilní oblouk v procesech AC i DC; větší odolnost než thoriovaný wolfram; možnost použití wolframu s menším průměrem pro stejnou práci; použití vyššího proudu pro podobně velký wolfram; a méně vyplivnutí wolframu. Wolfram ze vzácných zemin je klasifikován AWS EWG.
2%thoriovaný (kód barvy: červená) Od- Pro odolnost a snadné použití jsou dnes nejčastěji používané elektrody 2% thoriované wolframové elektrody. Obsahují minimálně 97,30 % wolframu a 1,70–2,20 % thoria a jsou klasifikovány jako AWS EWTh-2.
Tyto elektrody poskytují dobré spouštění oblouku a vyšší proudovou zatížitelnost než mnoho jiných typů. 2% thoriovaný wolfram také funguje hluboko pod svým bodem tání, což má za následek výrazně nižší spotřebu, minimalizuje odchylky oblouku a snižuje pravděpodobnost kontaminace svarem.
Tyto elektrody lze použít pro AC svařování a jsou výjimečné pro DC záporné elektrody (přímá polarita) na uhlíkové oceli, nerezové oceli, niklu a titanu.
Během výrobního procesu je thorium rovnoměrně distribuováno po celé elektrodě. Tato rovinnost umožňuje elektrodě zachovat ostrou hranu, ideální tvar elektrody pro svařování tenké oceli. Ostření hrotu elektrody však musí být prováděno s velkou opatrností. Thoriovaný wolfram má nízkou úroveň radioaktivity. Obsluha by se proto měla při používání vždy řídit varováními, pokyny výrobce a bezpečnostním listem materiálu (MSDS).
Správná příprava wolframu
Existují tři hlavní způsoby přípravy wolframových elektrod pro svařování – balónové, špičaté nebo zkrácené – z nichž každý závisí na typu wolframové elektrody, kterou se rozhodnete použít. Například čistý wolfram obvykle vyžaduje zaoblený hrot a funguje dobře při použití procesu střídavého proudu na sinusových a tradičních svářečkách TIG se čtvercovou vlnou.
Pro zaoblení konce wolframu použijte doporučený střídavý proud pro daný průměr elektrody (viz obrázek 1); kulička na konci wolframu se vytvoří sama. Obecně platí, že průměr zaobleného konce by neměl překročit 1,5 násobek průměru elektrody, protože větší koule na konci elektrody může snížit stabilitu oblouku a/nebo může vypadnout a kontaminovat svar. Například 1/8 palce. elektroda by měla tvořit 3/16 palce. maximální průměr konce.
Měli byste použít špičaté a/nebo řezané špičky (pro čistý wolframový, ceru, Lanthanum a Thoired Typs) pro procesy svařování střídače AC a DC a při svařování tenčích materiálů (0,005 až 0,040) při nižších proudech. -PROTI). Sharp wolfram umožňuje protékat svařovací proud zaostřeným obloukem a pomáhá zabránit deformaci tenčích kovů, jako je hliník. Je třeba poznamenat, že použití špičatého wolframu pro vyšší proudy se nedoporučuje, protože vyšší proud může poškodit typ wolframu a způsobit kontaminaci svařovacího fondu.
Rýže. 2: Příprava wolframu pro svařování zápornou elektrodou na stejnosměrný a střídavý proud s vlnovodnými zdroji energie.
K broušení wolframu do špičky použijte brusný kotouč speciálně navržený pro broušení wolframu, aby se zabránilo kontaminaci. Borazonový nebo diamantový brusný kotouč dobře odolává tvrdosti wolframu. Poznámka. Pokud brousíte thoriovaný wolfram, ujistěte se, že máte pod kontrolou a shromažďujete prach, máte na brusné stanici odpovídající ventilační systém a dodržujte varování, pokyny a bezpečnostní listy výrobce.
Nabruste wolfram přímo na kotouči (ne pod úhlem 90 stupňů), aby stopy po broušení sledovaly délku elektrody. Tím se omezí výčnělky na wolframu, které mohou způsobit odchylování oblouku nebo tavení ve svarové lázni. Obruste wolframový kužel na vzdálenost ne větší než 2,5násobek průměru elektrody (například s 1/8″ elektrodou byste měli brousit povrch o délce 1/4″ až 5/16″). Broušení wolframu na kužel usnadňuje zapálení oblouku a vytváří zaostřenější oblouk pro lepší svařovací výkon.
Pro výkonnější aplikace brouste wolfram na komolý hrot tak, že nejprve nabrousíte wolfram na kužel (jak je popsáno výše) a poté vybrousíte 0,010-0,030 palce. plochá země na konci wolframu. Tento plochý povrch pomáhá zabránit wolframu v jiskření a/nebo kuličkování.
V obou případech typ a tvar wolframu, který používáte, pomůže určit kvalitu oblouku a svařovací výkon, kterého dosáhnete. Každý z pěti typů wolframu zde diskutovaných má své výhody a nevýhody. Proto bez ohledu na to, jaký materiál používáte pro svařování TIG nebo zda používáte proces AC nebo DC, je vždy důležité pečlivě vybrat wolfram pro každou aplikaci. To může zlepšit účinnost svařování TIG a je to jeden z nejlepších způsobů ochrany před kontaminací a přepracováním.
Wolframové elektrody se používají při svařování argonovým obloukem (TIG).
Používají se ke svařování výrobků z kovů a jejich slitin: uhlíkové a legované oceli, měď, titan a speciální žáruvzdorné směsi.
Používají se také pro navařování tvrdých slitin. Jsou vhodné pro práci na stejnosměrný i střídavý proud.
Značení wolframových elektrod barvou
V tomto článku jsme uvedli všechna hlavní označení používaná k vedení klasifikace wolframových elektrod.
- WZ-8 (bílá) – obsahuje 0,8 % oxidu zirkoničitého.
Nejlépe se používají pro svařování střídavým proudem, u kterého je pracovní konec zpracován tak, aby získal kulový tvar. Rovněž by neměla být povolena ani minimální kontaminace svarové lázně. Zirkonové elektrody vytvářejí velmi silný a stabilní svařovací oblouk. Proto může být proudové zatížení na nich mnohem větší než na elektrodách s povlakem ceru, lanthanu a thoria.
Hlavní kovy ke svařování jsou: hliník a jeho slitiny, bronz a jeho slitiny, hořčík a jeho slitiny, nikl a jeho slitiny.
- WP (zelená) – obsahuje 99,5 % wolframu.
Používá se při svařování střídavým sinusovým proudem (s oscilátorem). Takové elektrody vytvářejí a udržují stabilní oblouk v jakémkoli inertním prostředí (nejlépe argon nebo helium). Díky omezenému tepelnému zatížení je pracovní konec WP zformován do koule.
Hlavními kovy, které se mají svařovat, jsou hliník, hořčík a jejich slitiny.
- WC-20 (šedá) – obsahuje 2% oxidu ceru.
Tento kov vzácných zemin zvyšuje emise pro zlepšení počátečního spouštění oblouku a udržení stability oblouku i při nízkých úrovních proudu. Jedná se o univerzální elektrody, které se používají pro svařování střídavým proudem a kladným stejnosměrným proudem.
Cerové elektrody se používají při svařování potrubí, výrobků z tenkých ocelových plechů a při svařování pevných spojů pomocí orbitálních strojů.
Hlavní kovy ke svařování jsou: kovy s vysokým bodem tání (molybden, tantal), niob a jeho slitiny, měď, křemíkový bronz, nikl a jeho slitiny, titan a jeho slitiny. Vhodné pro všechny typy ocelí a slitin na AC i DC.
- WL-15 (zlatý), WL-20 (modrý) – obsahují oxid lanthanitý (1,5 %, resp. 2 %).
Mají snadný počáteční start svařovacího oblouku a nízkou tendenci k propálení. Stabilní primární oblouk a vynikající opětovné zapálení oblouku z nich činí lídra v průmyslových aplikacích. Oxid lanthanitý výrazně zvyšuje provozní proud, produkuje méně kontaminace svaru a snižuje opotřebení o 50 % ve srovnání s běžnými wolframovými elektrodami.
Vrstva oxidu lanthanitého je rozložena rovnoměrně po celém povrchu, takže ostrost vydrží velmi dlouho. To je velká výhoda při svařování černé a nerezové oceli stejnosměrným proudem s přímou polaritou nebo střídavým proudem při napájení z moderních svařovacích zdrojů. Svařování střídavým sinusovým proudem vyžaduje kulový tvar pracovního konce elektrody.
Hlavní kovy ke svařování: vysoce legované oceli, hliník, měď, bronz. Vhodné pro všechny typy ocelí a slitin na AC i DC.
- WY-20 (tmavě modrá) – obsahují yttrium (1,8-2,2 %).
Používají se při svařování kritických součástí a konstrukcí stejnosměrným proudem stejnosměrné polarity (DC). A jsou považovány za nejstabilnější ze všech dnes známých nekonzumovatelných elektrod. Yitrované elektrody činí katodovou skvrnu na špičce stabilnější, takže stabilita oblouku je výrazně zlepšena.
Hlavní svařované kovy: uhlíkové, nízkolegované a nerezové oceli, titan, měď a jejich slitiny.
- WT-20 (červený) – obsahuje oxid thorium.
Jedná se o nejběžnější elektrody, protože jako první ukázaly významné výhody kompozitních elektrod oproti čistě wolframovým elektrodám při svařování stejnosměrným proudem.
Thorium je však radioaktivní prvek s nízkou úrovní, takže prach, který je při ostření nevyhnutelný, může být škodlivý pro zdraví svářeče a nebezpečný pro životní prostředí. Pokud se používají méně často, menší výtok nezpůsobí žádné poškození zdraví. Pokud však plánujete s takovými elektrodami neustále pracovat, je nutné místo vybavit dobrým ventilačním systémem.
Thoriované elektrody dobře fungují při svařování na stejnosměrný proud a s vylepšenými zdroji proudu a v závislosti na úkolu můžete změnit úhel ostření elektrody. Dokonale si zachovávají svůj tvar i při vysokých proudech, na rozdíl od čistě wolframových elektrod, které se začínají tavit.
Na rozdíl od předchozích elektrod není u tohoto typu potřeba při svařování střídavým proudem dávat kulový tvar – stačí udělat velmi malou konvexitu. Měli byste však věnovat pozornost skutečnosti, že v tomto případě bude svařovací oblouk přeskakovat podél vyčnívajících ploch, což způsobí tzv. „kvašení“. Proto se WT-20 nedoporučuje pro svařování střídavým proudem.
Hlavní kovy ke svařování jsou: nerezové oceli, kovy s vysokými body tání (molybden, tantal), niob a jeho slitiny, měď, křemíkový bronz, nikl a jeho slitiny, titan a jeho slitiny.
