GTAW:n volframielektrodien valinta ja valmistelu on olennaista tulosten optimoimiseksi ja kontaminoitumisen ja uudelleenkäsittelyn estämiseksi.Getty Images
Volframi on harvinainen metallielementti, jota käytetään kaasuvolframikaarihitsauselektrodien (GTAW) valmistukseen.GTAW-prosessi perustuu volframin kovuuteen ja korkean lämpötilan kestävyyteen siirtääkseen hitsausvirran kaarelle.Volframin sulamispiste on korkein kaikista metalleista, 3 410 celsiusastetta.
Näitä ei-kuluvia elektrodeja on erikokoisia ja -pituisia, ja ne koostuvat puhtaasta volframista tai volframin ja muiden harvinaisten maametallien elementtien ja oksidien seoksista.GTAW-elektrodin valinta riippuu alustan tyypistä ja paksuudesta sekä siitä, käytetäänkö hitsaukseen vaihtovirtaa (AC) vai tasavirtaa (DC).Kumpi kolmesta valitsemastasi päätevalmisteesta, pallomainen, terävä vai katkaistu, on myös ratkaisevan tärkeää tulosten optimoinnissa sekä kontaminaation ja uudelleenkäsittelyn estämisessä.
Jokainen elektrodi on värikoodattu, jotta vältetään sekaannukset sen tyypistä.Väri näkyy elektrodin kärjessä.
Puhtaat volframielektrodit (AWS-luokitus EWP) sisältävät 99,50 % volframia, jolla on kaikista elektrodeista korkein kulutus, ja se on yleensä halvempaa kuin seoselektrodit.
Nämä elektrodit muodostavat puhtaan pallomaisen kärjen kuumennettaessa ja tarjoavat erinomaisen valokaaren vakauden AC-hitsaukseen tasapainotetuilla aalloilla.Puhdas volframi tarjoaa myös hyvän kaaren vakauden AC-siniaaltohitsaukseen, erityisesti alumiinille ja magnesiumille.Sitä ei yleensä käytetä tasavirtahitsaukseen, koska se ei tarjoa voimakasta kaaren käynnistystä, joka liittyy torium- tai ceriumelektrodeihin.Ei ole suositeltavaa käyttää puhdasta volframia invertteripohjaisissa koneissa;parhaan tuloksen saavuttamiseksi käytä teräviä cerium- tai lantanidielektrodeja.
Toriumvolframielektrodit (AWS-luokitus EWTh-1 ja EWTh-2) sisältävät vähintään 97,30 % volframia ja 0,8-2,20 % toriumia.Niitä on kahta tyyppiä: EWTh-1 ja EWTh-2, jotka sisältävät 1 % ja 2 %.Vastaavasti.Ne ovat yleisesti käytettyjä elektrodeja, ja niitä suositaan pitkän käyttöiän ja helppokäyttöisyyden vuoksi.Torium parantaa elektrodin elektronipäästön laatua, mikä parantaa valokaaren syttymistä ja mahdollistaa suuremman virrankantokyvyn.Elektrodi toimii paljon sulamislämpötilansa alapuolella, mikä vähentää huomattavasti kulutusnopeutta ja eliminoi valokaaren ajautumisen, mikä parantaa vakautta.Verrattuna muihin elektrodeihin, toriumelektrodit keräävät vähemmän volframia sulaan altaaseen, joten ne aiheuttavat vähemmän hitsaussaastetta.
Näitä elektrodeja käytetään pääasiassa hiiliteräksen, ruostumattoman teräksen, nikkelin ja titaanin tasavirtaelektrodin negatiiviseen (DCEN) hitsaukseen sekä joissakin erityisissä vaihtovirtahitsauksissa (kuten ohuissa alumiinisovelluksissa).
Valmistusprosessin aikana torium on jakautunut tasaisesti koko elektrodiin, mikä auttaa volframia säilyttämään terävät reunansa hionnan jälkeen – tämä on ihanteellinen elektrodin muoto ohuen teräksen hitsaukseen.Huomautus: Thorium on radioaktiivinen, joten sinun on aina noudatettava valmistajan varoituksia, ohjeita ja käyttöturvallisuustiedotetta (MSDS) käyttäessäsi sitä.
Ceriumvolframielektrodi (AWS-luokitus EWCe-2) sisältää vähintään 97,30 % volframia ja 1,80-2,20 % ceriumia, ja sitä kutsutaan 2 % ceriumiksi.Nämä elektrodit toimivat parhaiten tasavirtahitsauksessa pienillä virroilla, mutta niitä voidaan käyttää taitavasti vaihtovirtaprosesseissa.Erinomaisella kaaren käynnistyksellä alhaisella ampeerivirralla, ceriumvolframi on suosittu sovelluksissa, kuten kiskoputkien ja -putkien valmistuksessa, ohutlevyn käsittelyssä sekä pienten ja tarkkojen osien työstössä.Kuten torium, sitä käytetään parhaiten hiiliteräksen, ruostumattoman teräksen, nikkeliseosten ja titaanin hitsaukseen.Joissakin tapauksissa se voi korvata 2 % toriumelektrodit.Ceriumvolframin ja toriumin sähköiset ominaisuudet ovat hieman erilaiset, mutta useimmat hitsaajat eivät pysty erottamaan niitä toisistaan.
Suuremman ampeerin ceriumelektrodin käyttöä ei suositella, koska suurempi ampeerivirta saa oksidin siirtymään nopeasti kärjen lämpöön, poistamaan oksidipitoisuuden ja mitätöimään prosessin edut.
Käytä teräviä ja/tai katkaistuja kärkiä (puhtaan volframi-, cerium-, lantaani- ja toriumtyypeille) invertteri-AC- ja DC-hitsausprosesseissa.
Lantaanivolframielektrodit (AWS-luokitukset EWLa-1, EWLa-1.5 ja EWLa-2) sisältävät vähintään 97,30 % volframia ja 0,8-2,20 % lantaania tai lantaania, ja niitä kutsutaan nimellä EWLa-1, EWLa-1.5 ja EWLa-2 Lanthanum- Department elementeistä.Näillä elektrodeilla on erinomainen valokaaren käynnistyskyky, alhainen palamisnopeus, hyvä kaaren vakaus ja erinomaiset uudelleensytytysominaisuudet – monet samat edut kuin ceriumelektrodeilla.Lantanidielektrodeissa on myös 2 % toriumvolframia johtavat ominaisuudet.Joissakin tapauksissa lantaani-volframi voi korvata toriumvolframin ilman suuria muutoksia hitsausmenettelyyn.
Jos haluat optimoida hitsauskyvyn, lantaanivolframielektrodi on ihanteellinen valinta.Ne soveltuvat AC:lle tai DCEN:lle kärjellä, tai niitä voidaan käyttää AC-siniaaltovirtalähteen kanssa.Lantaani ja volframi voivat säilyttää terävän kärjen erittäin hyvin, mikä on etu hitsattaessa terästä ja ruostumatonta terästä tasa- tai vaihtovirtalähteellä neliöaaltovirtalähteellä.
Toisin kuin toriumvolframi, nämä elektrodit soveltuvat AC-hitsaukseen ja mahdollistavat ceriumelektrodien tavoin valokaaren käynnistämisen ja ylläpitämisen pienemmällä jännitteellä.Verrattuna puhtaaseen volframiin tietyllä elektrodikoolla lantaanioksidin lisääminen lisää maksimivirran kapasiteettia noin 50 %.
Zirkoniumvolframielektrodi (AWS-luokitus EWZr-1) sisältää vähintään 99,10 % volframia ja 0,15-0,40 % zirkoniumia.Zirkoniumvolframielektrodi voi muodostaa erittäin vakaan valokaaren ja estää volframiroiskeet.Se on ihanteellinen valinta AC-hitsaukseen, koska se säilyttää pallomaisen kärjen ja sillä on korkea kontaminaatiokestävyys.Sen nykyinen kantokyky on yhtä suuri tai suurempi kuin toriumvolframin.Zirkoniumia ei suositella käytettäväksi tasavirtahitsauksessa missään olosuhteissa.
Harvinaisen maametallin volframielektrodi (AWS-luokitus EWG) sisältää määrittelemättömiä harvinaisten maametallien oksidien lisäaineita tai eri oksidien sekayhdistelmää, mutta valmistajan on ilmoitettava pakkauksessa jokainen lisäaine ja sen prosenttiosuus.Lisäaineesta riippuen haluttuihin tuloksiin voi kuulua vakaan kaaren synnyttäminen AC- ja DC-prosessien aikana, pidempi käyttöikä kuin toriumvolframia, mahdollisuus käyttää pienempiä halkaisijaltaan olevia elektrodeja samassa työssä ja samankokoisten elektrodien käyttö. Suurempi virta, ja vähemmän volframiroiskeita.
Elektrodityypin valinnan jälkeen seuraava vaihe on valita loppuvalmistelu.Kolme vaihtoehtoa ovat pallomainen, terävä ja katkaistu.
Pallomaista kärkeä käytetään yleensä puhtaaseen volframi- ja zirkoniumelektrodeihin, ja sitä suositellaan AC-prosesseihin siniaalto- ja perinteisissä neliöaalto GTAW-koneissa.Muotoile volframin pää oikein käyttämällä vain tietylle elektrodin halkaisijalle suositeltua vaihtovirtaa (katso kuva 1), jolloin elektrodin päähän muodostuu pallo.
Pallomaisen pään halkaisija ei saa ylittää 1,5 kertaa elektrodin halkaisijaa (esimerkiksi 1/8 tuuman elektrodin tulee muodostaa halkaisijaltaan 3/16 tuuman pää).Suurempi pallo elektrodin kärjessä heikentää valokaaren vakautta.Se voi myös pudota ja saastuttaa hitsin.
Kärkiä ja/tai katkaistuja kärkiä (puhtaan volframi-, cerium-, lantaani- ja toriumtyypeille) käytetään invertteri-AC- ja DC-hitsausprosesseissa.
Hio volframi kunnolla käyttämällä hiomalaikkaa, joka on erityisesti suunniteltu volframin hiontaan (kontaminaation estämiseksi) ja booraksista tai timantista valmistettua hiomalaikkaa (joka kestää volframin kovuutta).Huomautus: Jos jauhat toriumvolframia, varmista, että hallitset ja keräät pölyä;jauhatusasemalla on riittävä ilmanvaihtojärjestelmä;ja noudata valmistajan varoituksia, ohjeita ja käyttöturvallisuustiedotetta.
Hio volframi suoraan pyörään 90 asteen kulmassa (katso kuva 2) varmistaaksesi, että hiontajäljet ulottuvat elektrodin pituudelle.Tämä voi vähentää harjanteiden esiintymistä volframissa, mikä voi aiheuttaa valokaaren ajautumista tai sulamista hitsausaltaaseen, mikä johtaa saastumiseen.
Yleensä halutaan hioa volframin kartio enintään 2,5-kertaiseksi elektrodin halkaisijaan nähden (esimerkiksi 1/8 tuuman elektrodin maapinnan pituus on 1/4 - 5/16 tuumaa).Volframin jauhaminen kartioksi voi yksinkertaistaa kaaren käynnistyksen siirtymistä ja tuottaa keskittyneemmän kaaren paremman hitsaustehon saavuttamiseksi.
Hitsattaessa ohuita materiaaleja (0,005 - 0,040 tuumaa) alhaisella virralla, on parasta hioa volframi pisteeseen.Kärki mahdollistaa hitsausvirran siirtymisen fokusoidussa kaaressa ja auttaa estämään ohuiden metallien, kuten alumiinin, muodonmuutoksia.Teräväkärkistä volframia ei suositella käytettäväksi suuremmilla virtasovelluksilla, koska suurempi virta puhaltaa pois volframin kärjen ja saastuttaa hitsisulan.
Suurempivirtasovelluksissa on parasta hioa katkaistu kärki.Tämän muodon saamiseksi volframi ensin hiotaan edellä kuvattuun kartioon ja sitten 0,010 - 0,030 tuumaan.Tasainen maaperä volframin päässä.Tämä tasainen maa auttaa estämään volframia siirtymästä kaaren läpi.Se myös estää pallojen muodostumisen.
WELDER, joka tunnettiin aiemmin nimellä Practical Welding Today, esittelee todellisia ihmisiä, jotka valmistavat käyttämiämme ja päivittäin käyttämiämme tuotteita.Tämä lehti on palvellut hitsausyhteisöä Pohjois-Amerikassa yli 20 vuoden ajan.
Postitusaika: 23.8.2021