Valet och förberedelsen av volframelektroder för GTAW är avgörande för att optimera resultaten och förhindra kontaminering och omarbetning.Getty bilder
Volfram är ett sällsynt metallelement som används för att tillverka elektroder för gasvolframbågsvetsning (GTAW).GTAW-processen förlitar sig på hårdheten och högtemperaturbeständigheten hos volfram för att överföra svetsströmmen till bågen.Smältpunkten för volfram är den högsta av alla metaller, vid 3 410 grader Celsius.
Dessa icke förbrukningsbara elektroder finns i en mängd olika storlekar och längder och är sammansatta av ren volfram eller legeringar av volfram och andra sällsynta jordartsmetaller och oxider.Valet av elektrod för GTAW beror på typen och tjockleken på underlaget, och om växelström (AC) eller likström (DC) används för svetsning.Vilket av de tre slutpreparaten du väljer, sfäriskt, spetsigt eller trunkerat, är också avgörande för att optimera resultaten och förhindra kontaminering och omarbetning.
Varje elektrod är färgkodad för att eliminera förvirring om dess typ.Färgen visas på spetsen av elektroden.
Rena volframelektroder (AWS-klassificering EWP) innehåller 99,50 % volfram, vilket har den högsta förbrukningshastigheten av alla elektroder, och är generellt sett billigare än legeringselektroder.
Dessa elektroder bildar en ren sfärisk spets vid upphettning och ger utmärkt bågstabilitet för AC-svetsning med balanserade vågor.Ren volfram ger också bra bågstabilitet för AC sinusvågsvetsning, speciellt på aluminium och magnesium.Den används vanligtvis inte för DC-svetsning eftersom den inte ger den starka bågstart som är förknippad med torium- eller ceriumelektroder.Det rekommenderas inte att använda ren volfram på inverterbaserade maskiner;För bästa resultat, använd vassa cerium- eller lantanidelektroder.
Toriumvolframelektroder (AWS-klassificering EWTh-1 och EWTh-2) innehåller minst 97,30 % volfram och 0,8 % till 2,20 % torium.Det finns två typer: EWTh-1 och EWTh-2, som innehåller 1 % respektive 2 %.Respektive.De är vanliga elektroder och är gynnade för sin långa livslängd och användarvänlighet.Torium förbättrar elektrodens elektronemissionskvalitet och förbättrar därigenom bågstart och tillåter högre strömkapacitet.Elektroden arbetar långt under sin smälttemperatur, vilket kraftigt minskar förbrukningshastigheten och eliminerar bågdrift, vilket förbättrar stabiliteten.Jämfört med andra elektroder avsätter toriumelektroder mindre volfram i den smälta poolen, så de orsakar mindre svetsföroreningar.
Dessa elektroder används huvudsakligen för likströmselektrodnegativ (DCEN) svetsning av kolstål, rostfritt stål, nickel och titan, samt vissa speciella AC-svetsningar (såsom tunna aluminiumapplikationer).
Under tillverkningsprocessen sprids torium jämnt över elektroden, vilket hjälper volfram att behålla sina skarpa kanter efter slipning - detta är den idealiska elektrodformen för svetsning av tunt stål.Obs: Torium är radioaktivt, så du måste alltid följa tillverkarens varningar, instruktioner och materialsäkerhetsdatablad (MSDS) när du använder det.
Ceriumvolframelektrod (AWS-klassificering EWCe-2) innehåller minst 97,30 % volfram och 1,80 % till 2,20 % cerium, och kallas 2 % cerium.Dessa elektroder fungerar bäst vid DC-svetsning vid låga ströminställningar, men kan skickligt användas i AC-processer.Med sin utmärkta bågstart vid låg strömstyrka är ceriumvolfram populär i applikationer som tillverkning av rälsrör och rör, plåtbearbetning och arbete med små och precisa delar.Liksom torium används det bäst för svetsning av kolstål, rostfritt stål, nickellegeringar och titan.I vissa fall kan den ersätta 2 % toriumelektroder.De elektriska egenskaperna hos ceriumvolfram och torium är något olika, men de flesta svetsare kan inte skilja dem åt.
Användning av en ceriumelektrod med högre strömstyrka rekommenderas inte, eftersom högre strömstyrka gör att oxiden snabbt migrerar till spetsvärmen, tar bort oxidhalten och ogiltigförklarar processfördelarna.
Använd spetsiga och/eller stympade spetsar (för ren volfram, cerium, lantan och toriumtyper) för inverter AC och DC svetsprocesser.
Lantanvolframelektroder (AWS-klassificeringar EWLa-1, EWLa-1.5 och EWLa-2) innehåller minst 97,30 % volfram och 0,8 % till 2,20 % lantan eller lantan, och kallas EWLa-1, EWLa-1.5 och EWLa-2 Lantanavdelningen av element.Dessa elektroder har utmärkt ljusbågsstartförmåga, låg utbränningshastighet, god bågstabilitet och utmärkta återantändningsegenskaper - många av samma fördelar som ceriumelektroder.Lantanidelektroder har också de ledande egenskaperna hos 2 % toriumvolfram.I vissa fall kan lantan-volfram ersätta torium-volfram utan större förändringar i svetsproceduren.
Om du vill optimera svetsförmågan är lantanvolframelektrod det perfekta valet.De är lämpliga för AC eller DCEN med spets, eller så kan de användas med AC sinusvåg strömförsörjning.Lantan och volfram kan hålla en skarp spets mycket bra, vilket är en fördel för svetsning av stål och rostfritt stål på likström eller växelström med en fyrkantig strömkälla.
Till skillnad från toriumvolfram är dessa elektroder lämpliga för växelströmssvetsning och gör, precis som ceriumelektroder, att ljusbågen kan startas och hållas vid en lägre spänning.Jämfört med ren volfram, för en given elektrodstorlek, ökar tillsatsen av lantanoxid den maximala strömförande kapaciteten med cirka 50 %.
Zirkoniumvolframelektroden (AWS-klassificering EWZr-1) innehåller minst 99,10 % volfram och 0,15 % till 0,40 % zirkonium.Zirkoniumvolframelektroden kan generera en extremt stabil ljusbåge och förhindra volframstänk.Det är ett idealiskt val för AC-svetsning eftersom det behåller en sfärisk spets och har hög kontamineringsbeständighet.Dess strömkapacitet är lika med eller större än toriumvolfram.Det rekommenderas inte att använda zirkonium för DC-svetsning under några omständigheter.
Volframelektroden för sällsynta jordartsmetaller (AWS-klassificering EWG) innehåller ospecificerade tillsatser av sällsynta jordartsmetaller eller en blandad kombination av olika oxider, men tillverkaren måste ange varje tillsats och dess procentandel på förpackningen.Beroende på tillsatsen kan de önskade resultaten inkludera generering av en stabil ljusbåge under AC- och DC-processer, en längre livslängd än toriumvolfram, möjligheten att använda elektroder med mindre diameter i samma jobb och användning av elektroder av liknande storlek. Högre ström, och mindre volframstänk.
Efter val av elektrodtyp är nästa steg att välja slutförberedelse.De tre alternativen är sfäriska, spetsiga och trunkerade.
Den sfäriska spetsen används vanligtvis för rena volfram- och zirkoniumelektroder och rekommenderas för AC-processer på sinusvågs- och traditionella fyrkantsvåg-GTAW-maskiner.För att korrekt terraforma änden av volframet, applicera helt enkelt den växelström som rekommenderas för en given elektroddiameter (se figur 1), och en kula kommer att bildas i änden av elektroden.
Diametern på den sfäriska änden bör inte överstiga 1,5 gånger diametern på elektroden (till exempel bör en 1/8-tums elektrod bilda en 3/16-tums diameter ände).En större sfär vid spetsen av elektroden minskar bågstabiliteten.Det kan också falla av och förorena svetsen.
Spetsar och/eller trunkerade spetsar (för typerna ren volfram, cerium, lantan och torium) används i inverter AC- och DC-svetsprocesser.
För att slipa volfram ordentligt, använd en slipskiva speciellt utformad för att slipa volfram (för att förhindra kontaminering) och en slipskiva gjord av borax eller diamant (för att motstå hårdheten hos volfram).Obs: Om du maler toriumvolfram, se till att kontrollera och samla damm;slipstationen har tillräckligt ventilationssystem;och följ tillverkarens varningar, instruktioner och säkerhetsdatablad.
Slipa volframet direkt på hjulet i en 90 graders vinkel (se figur 2) för att säkerställa att slipmärkena sträcker sig längs med elektroden.Om du gör det kan det minska förekomsten av åsar på volfram, vilket kan orsaka ljusbågsdrift eller smälta in i svetsbadet, vilket resulterar i kontaminering.
I allmänhet vill du slipa avsmalningen på volfram till högst 2,5 gånger elektroddiametern (till exempel för en 1/8-tums elektrod är markytan 1/4 till 5/16 tum lång).Slipning av volfram till en kon kan förenkla övergången av bågstart och producera en mer koncentrerad båge, för att få bättre svetsprestanda.
Vid svetsning på tunna material (0,005 till 0,040 tum) vid låg ström, är det bäst att slipa volframet till en punkt.Spetsen gör att svetsströmmen kan överföras i den fokuserade bågen och hjälper till att förhindra deformation av tunna metaller som aluminium.Det rekommenderas inte att använda spetsig volfram för tillämpningar med högre ström eftersom den högre strömmen kommer att blåsa bort spetsen av volfram och orsaka förorening av svetsbadet.
För högre strömtillämpningar är det bäst att slipa den stympade spetsen.För att erhålla denna form slipas volframet först till den avsmalning som beskrivs ovan och mals sedan till 0,010 till 0,030 tum.Plan mark i slutet av volfram.Denna platta mark hjälper till att förhindra volfram från att överföras genom bågen.Det förhindrar också att det bildas bollar.
WELDER, tidigare känt som Practical Welding Today, visar upp de riktiga människorna som tillverkar produkterna vi använder och arbetar varje dag.Den här tidningen har tjänat svetsgemenskapen i Nordamerika i mer än 20 år.
Posttid: 23 augusti 2021