הבחירה וההכנה של אלקטרודות טונגסטן עבור GTAW חיוניים כדי לייעל את התוצאות ולמנוע זיהום ועיבוד מחדש.Getty Images
טונגסטן הוא אלמנט מתכת נדיר המשמש לייצור אלקטרודות לריתוך קשת טונגסטן בגז (GTAW).תהליך ה-GTAW מסתמך על הקשיות וההתנגדות לטמפרטורה גבוהה של טונגסטן כדי להעביר את זרם הריתוך לקשת.נקודת ההיתוך של טונגסטן היא הגבוהה ביותר מבין כל המתכות, ב-3,410 מעלות צלזיוס.
אלקטרודות אלו שאינן מתכלות מגיעות במגוון גדלים ואורכים, והן מורכבות מטונגסטן טהור או מסגסוגות של טונגסטן ואלמנטים ותחמוצות נדירים אחרים של אדמה.בחירת האלקטרודה ל-GTAW תלויה בסוג ובעובי המצע, והאם משתמשים בזרם חילופין (AC) או זרם ישר (DC) לריתוך.איזה משלושת תכשירי הקצה שתבחר, כדוריים, מחודדים או קטועים, הוא גם חיוני למיטוב התוצאות ולמניעת זיהום ועיבוד חוזר.
כל אלקטרודה מקודדת בצבע כדי למנוע בלבול לגבי הסוג שלה.הצבע מופיע על קצה האלקטרודה.
אלקטרודות טונגסטן טהורות (AWS סיווג EWP) מכילות 99.50% טונגסטן, בעל שיעור הצריכה הגבוה ביותר מבין כל האלקטרודות, ובדרך כלל זול יותר מאלקטרודות סגסוגת.
אלקטרודות אלו יוצרות קצה כדורי נקי בעת חימום ומספקות יציבות קשת מעולה לריתוך AC עם גלים מאוזנים.טונגסטן טהור מספק גם יציבות קשת טובה עבור ריתוך גלי סינוס AC, במיוחד על אלומיניום ומגנזיום.הוא בדרך כלל אינו משמש לריתוך DC מכיוון שהוא אינו מספק את התחלת הקשת החזקה הקשורה לאלקטרודות תוריום או צריום.לא מומלץ להשתמש בטונגסטן טהור במכונות מבוססות אינוורטר;לקבלת התוצאות הטובות ביותר, השתמש באלקטרודות חדות של cerium או lanthanide.
אלקטרודות תוריום טונגסטן (AWS סיווג EWTh-1 ו-EWTh-2) מכילות לפחות 97.30% טונגסטן ו-0.8% עד 2.20% תוריום.ישנם שני סוגים: EWTh-1 ו-EWTh-2, המכילים 1% ו-2%, בהתאמה.בהתאמה.הן אלקטרודות נפוצות והן מועדפות בגלל חיי השירות הארוכים שלהן וקלות השימוש שלהן.תוריום משפר את איכות פליטת האלקטרונים של האלקטרודה, ובכך משפר את התחלת הקשת ומאפשר יכולת נשיאת זרם גבוהה יותר.האלקטרודה פועלת הרבה מתחת לטמפרטורת ההיתוך שלה, מה שמפחית מאוד את קצב הצריכה ומבטל סחף בקשת, ובכך משפר את היציבות.בהשוואה לאלקטרודות אחרות, אלקטרודות תוריום מפקידות פחות טונגסטן בבריכה המותכת, כך שהן גורמות פחות לזיהום ריתוך.
אלקטרודות אלו משמשות בעיקר לריתוך אלקטרודות שליליות בזרם ישר (DCEN) של פלדת פחמן, נירוסטה, ניקל וטיטניום, כמו גם ריתוך AC מיוחד (כגון יישומי אלומיניום דקים).
במהלך תהליך הייצור, תוריום מפוזר באופן שווה בכל האלקטרודה, מה שעוזר לטונגסטן לשמור על הקצוות החדים שלו לאחר השחזה - זוהי צורת האלקטרודה האידיאלית לריתוך פלדה דקה.הערה: תוריום הוא רדיואקטיבי, לכן עליך תמיד לעקוב אחר אזהרות היצרן, הוראות וגיליון מידע בטיחות חומרים (MSDS) בעת השימוש בו.
אלקטרודת צריום טונגסטן (AWS סיווג EWCe-2) מכילה לפחות 97.30% טונגסטן ו-1.80% עד 2.20% צריום, והיא נקראת 2% צריום.אלקטרודות אלו מתפקדות בצורה הטובה ביותר בריתוך DC בהגדרות זרם נמוכות, אך ניתן להשתמש בהן במיומנות בתהליכי AC.עם תחילת הקשת המצוינת שלו באמפרז' נמוך, טונגסטן צריום פופולרי ביישומים כגון ייצור צינורות וצינורות מסילה, עיבוד גיליונות מתכת ועבודה הכוללת חלקים קטנים ומדויקים.כמו תוריום, הוא משמש בצורה הטובה ביותר לריתוך פלדת פחמן, נירוסטה, סגסוגות ניקל וטיטניום.במקרים מסוימים, זה יכול להחליף 2% אלקטרודות תוריום.התכונות החשמליות של צריום טונגסטן ותוריום שונות במקצת, אך רוב הרתכים אינם יכולים להבחין ביניהם.
השימוש באלקטרודת cerium בעוצמה גבוהה יותר אינו מומלץ, מכיוון שאמפר גבוה יותר יגרום לתחמוצת לנדוד במהירות לחום הקצה, להסיר את תכולת התחמוצת ולבטל את יתרונות התהליך.
השתמש בקצות מחודדות ו/או קטומות (עבור סוגי טונגסטן טהור, סריום, לנתנום ותוריום) לתהליכי ריתוך AC ו-DC במהפך.
אלקטרודות לנתנום טונגסטן (AWS סיווגים EWLa-1, EWLa-1.5 ו-EWLa-2) מכילות לפחות 97.30% טונגסטן ו-0.8% עד 2.20% לנתנום או לנתנום, ונקראות EWLa-1, EWLa-1.5 ו-EWLa-2 לנתנום. של אלמנטים.לאלקטרודות אלו יכולת התחלת קשת מצוינת, שיעור שחיקה נמוך, יציבות קשת טובה ומאפייני הצתה מעולים - רבים מאותם יתרונות כמו אלקטרודות צריום.לאלקטרודות לנתניד יש גם תכונות מוליכות של 2% תוריום טונגסטן.במקרים מסוימים, לנטנום-טונגסטן יכול להחליף תוריום-טונגסטן ללא שינויים גדולים בהליך הריתוך.
אם אתה רוצה לייעל את יכולת הריתוך, אלקטרודת טונגסטן של לנטנום היא הבחירה האידיאלית.הם מתאימים ל-AC או DCEN עם קצה, או שניתן להשתמש בהם עם ספק כוח של גלי סינוס AC.לנתנום וטונגסטן יכולים לשמור על קצה חד בצורה טובה מאוד, וזה יתרון לריתוך פלדה ונירוסטה על DC או AC באמצעות ספק כוח גל ריבועי.
בניגוד לתוריום טונגסטן, אלקטרודות אלו מתאימות לריתוך AC וכמו אלקטרודות צריום, מאפשרות להתחיל את הקשת ולשמור אותה במתח נמוך יותר.בהשוואה לטונגסטן טהור, עבור גודל אלקטרודה נתון, תוספת של תחמוצת לנטנום מגדילה את יכולת נשיאת הזרם המקסימלית בכ-50%.
אלקטרודת טונגסטן זירקוניום (AWS סיווג EWZr-1) מכילה לפחות 99.10% טונגסטן ו-0.15% עד 0.40% זירקוניום.אלקטרודת טונגסטן זירקוניום יכולה ליצור קשת יציבה במיוחד ולמנוע התזות טונגסטן.זוהי בחירה אידיאלית עבור ריתוך AC מכיוון שהוא שומר על קצה כדורי ויש לו עמידות גבוהה לזיהום.כושר הנשיאה הנוכחי שלו שווה לתוריום טונגסטן או גדול ממנו.לא מומלץ להשתמש בזירקוניום לריתוך DC בשום פנים ואופן.
אלקטרודת טונגסטן אדמה נדירה (AWS סיווג EWG) מכילה תוספים לא מוגדרים של תחמוצת אדמה נדירה או שילוב מעורב של תחמוצות שונות, אך היצרן צריך לציין כל תוסף ואחוז שלו על האריזה.בהתאם לתוסף, התוצאות הרצויות עשויות לכלול יצירת קשת יציבה במהלך תהליכי AC ו-DC, חיים ארוכים יותר מאשר תוריום טונגסטן, היכולת להשתמש באלקטרודות בקוטר קטן יותר באותה עבודה, ושימוש באלקטרודות בגודל דומה זרם גבוה יותר, ופחות ניתזי טונגסטן.
לאחר בחירת סוג האלקטרודה, השלב הבא הוא בחירת ההכנה הסופית.שלוש האפשרויות הן כדוריות, מחודדות וקטומות.
הקצה הכדורי משמש בדרך כלל לאלקטרודות טונגסטן וזירקוניום טהורות ומומלץ לתהליכי AC במכונות GTAW של גלי סינוס וגל ריבועי מסורתי.כדי לעצב בצורה נכונה את קצה הטונגסטן, פשוט הפעל את זרם ה-AC המומלץ עבור קוטר אלקטרודה נתון (ראה איור 1), וייווצר כדור בקצה האלקטרודה.
קוטר הקצה הכדורי לא יעלה על פי 1.5 מקוטר האלקטרודה (לדוגמה, אלקטרודה בגודל 1/8 אינץ' צריכה ליצור קצה בקוטר 3/16 אינץ').כדור גדול יותר בקצה האלקטרודה מפחית את יציבות הקשת.זה גם עלול ליפול ולזהם את הריתוך.
טיפים ו/או טיפים קטומים (עבור סוגי טונגסטן טהור, סריום, לנתנום ותוריום) משמשים בתהליכי ריתוך AC ו-DC במהפך.
כדי לטחון טונגסטן כהלכה, השתמשו בגלגל שחיקה שתוכנן במיוחד לטחינת טונגסטן (למניעת זיהום) ובגלגל שחיקה עשוי בורקס או יהלום (כדי להתנגד לקשיות של טונגסטן).הערה: אם אתה טוחן תוריום טונגסטן, אנא הקפד לשלוט ולאסוף אבק;לתחנת הטחינה יש מערכת אוורור נאותה;ופעל לפי האזהרות, ההוראות ו-MSDS של היצרן.
טוחנים את הטונגסטן ישירות על הגלגל בזווית של 90 מעלות (ראה איור 2) כדי להבטיח שסימני השחזה משתרעים לאורך האלקטרודה.פעולה זו יכולה להפחית את נוכחותם של רכסים על טונגסטן, שעלולים לגרום להיסחפות קשת או להתמוסס לתוך בריכת הריתוך, וכתוצאה מכך לזיהום.
בדרך כלל, אתה רוצה לטחון את המתחדד על טונגסטן עד לא יותר מפי 2.5 מקוטר האלקטרודה (לדוגמה, עבור אלקטרודה בגודל 1/8 אינץ', משטח הקרקע הוא באורך 1/4 עד 5/16 אינץ').טחינת טונגסטן לתוך חרוט יכולה לפשט את המעבר של התחלת קשת, ולייצר קשת מרוכזת יותר, כדי להשיג ביצועי ריתוך טובים יותר.
בעת ריתוך על חומרים דקים (0.005 עד 0.040 אינץ') בזרם נמוך, עדיף לטחון את הטונגסטן לנקודה.הקצה מאפשר העברת זרם הריתוך בקשת הממוקדת ומסייע במניעת דפורמציה של מתכות דקות כגון אלומיניום.לא מומלץ להשתמש בטונגסטן מחודד ליישומי זרם גבוה יותר מכיוון שהזרם הגבוה יותר יפוצץ את קצה הטונגסטן ויגרום לזיהום בריכת הריתוך.
עבור יישומי זרם גבוה יותר, עדיף לטחון את הקצה הקטום.כדי להשיג צורה זו, טונגסטן נטחן תחילה למתח המתואר לעיל, ולאחר מכן טחון ל-0.010 עד 0.030 אינץ'.קרקע שטוחה בקצה טונגסטן.קרקע שטוחה זו עוזרת למנוע העברת טונגסטן דרך הקשת.זה גם מונע היווצרות של כדורים.
WELDER, הידועה בעבר בשם Practical Welding Today, מציגה את האנשים האמיתיים שמייצרים את המוצרים שאנו משתמשים בהם ועובדים בכל יום.מגזין זה משרת את קהילת הריתוכים בצפון אמריקה במשך יותר מ-20 שנה.
זמן פרסום: 23 באוגוסט 2021