La selecció i preparació d'elèctrodes de tungstè per a GTAW és essencial per optimitzar els resultats i evitar la contaminació i el retreball.Getty Images
El tungstè és un element metàl·lic rar que s'utilitza per fabricar elèctrodes de soldadura per arc de tungstè de gas (GTAW).El procés GTAW es basa en la duresa i la resistència a alta temperatura del tungstè per transferir el corrent de soldadura a l'arc.El punt de fusió del tungstè és el més alt entre tots els metalls, a 3.410 graus centígrads.
Aquests elèctrodes no consumibles tenen una varietat de mides i longituds, i es componen de tungstè pur o aliatges de tungstè i altres elements i òxids de terres rares.L'elecció de l'elèctrode per a GTAW depèn del tipus i el gruix del substrat i de si s'utilitza corrent altern (AC) o corrent continu (DC) per a la soldadura.Quina de les tres preparacions finals que trieu, esfèrica, punxeguda o truncada, també és crucial per optimitzar els resultats i prevenir la contaminació i el retreball.
Cada elèctrode té un codi de colors per eliminar la confusió sobre el seu tipus.El color apareix a la punta de l'elèctrode.
Els elèctrodes de tungstè pur (classificació AWS EWP) contenen un 99,50% de tungstè, que té la taxa de consum més alta de tots els elèctrodes i, en general, és més barat que els elèctrodes d'aliatge.
Aquests elèctrodes formen una punta esfèrica neta quan s'escalfen i proporcionen una excel·lent estabilitat de l'arc per a la soldadura de CA amb ones equilibrades.El tungstè pur també proporciona una bona estabilitat de l'arc per a la soldadura d'ona sinusoïdal de CA, especialment en alumini i magnesi.Normalment no s'utilitza per a la soldadura de corrent continu perquè no proporciona el fort inici d'arc associat als elèctrodes de tori o ceri.No es recomana utilitzar tungstè pur en màquines basades en inversor;per obtenir els millors resultats, utilitzeu elèctrodes de ceri o lantànids afilats.
Els elèctrodes de tungstè de tori (classificació AWS EWTh-1 i EWTh-2) contenen almenys un 97,30% de tungstè i entre un 0,8% i un 2,20% de tori.Hi ha dos tipus: EWTh-1 i EWTh-2, que contenen 1% i 2%, respectivament.Respectivament.Són elèctrodes d'ús habitual i són afavorits per la seva llarga vida útil i facilitat d'ús.El tori millora la qualitat d'emissió d'electrons de l'elèctrode, millorant així l'inici de l'arc i permetent una major capacitat de transport de corrent.L'elèctrode funciona molt per sota de la seva temperatura de fusió, la qual cosa redueix molt la taxa de consum i elimina la deriva de l'arc, millorant així l'estabilitat.En comparació amb altres elèctrodes, els elèctrodes de tori dipositen menys tungstè a la piscina fosa, de manera que causen menys contaminació de la soldadura.
Aquests elèctrodes s'utilitzen principalment per a la soldadura d'elèctrodes negatius de corrent continu (DCEN) d'acer al carboni, acer inoxidable, níquel i titani, així com algunes soldadures de CA especials (com ara aplicacions d'alumini prim).
Durant el procés de fabricació, el tori es dispersa uniformement per tot l'elèctrode, cosa que ajuda al tungstè a mantenir les seves vores afilades després de la mòlta; aquesta és la forma d'elèctrode ideal per soldar acer prim.Nota: El tori és radioactiu, per la qual cosa sempre has de seguir les advertències, instruccions i la fitxa de dades de seguretat del material (MSDS) del fabricant quan l'utilitzis.
L'elèctrode de tungstè de ceri (classificació AWS EWCe-2) conté almenys un 97,30% de tungstè i entre un 1,80% i un 2,20% de ceri, i s'anomena ceri del 2%.Aquests elèctrodes funcionen millor en soldadura de corrent continu amb configuracions de corrent baix, però es poden utilitzar amb habilitat en processos de corrent altern.Amb el seu excel·lent inici d'arc a baix amperatge, el tungstè de ceri és popular en aplicacions com la fabricació de tubs i canonades de ferrocarril, el processament de xapes i treballs amb peces petites i precises.Igual que el tori, s'utilitza millor per soldar acer al carboni, acer inoxidable, aliatges de níquel i titani.En alguns casos, pot substituir els elèctrodes de tori del 2%.Les propietats elèctriques del tungstè de ceri i el tori són lleugerament diferents, però la majoria dels soldadors no les poden distingir.
No es recomana l'ús d'un elèctrode de ceri d'amperatge superior, ja que un amperatge més alt farà que l'òxid migri ràpidament a la calor de la punta, elimini el contingut d'òxid i invalidi els avantatges del procés.
Utilitzeu puntes punxegudes i/o truncades (per als tipus de tungstè pur, ceri, lantà i tori) per a processos de soldadura de corrent continu i corrent d'inverter.
Els elèctrodes de tungstè de lantà (classificacions AWS EWLa-1, EWLa-1.5 i EWLa-2) contenen almenys un 97,30% de tungstè i entre un 0,8% i un 2,20% de lantà o lantà, i s'anomenen departament de lantà EWLa-1, EWLa-1.5 i EWLa-2. d'elements.Aquests elèctrodes tenen una excel·lent capacitat d'arrencada de l'arc, una baixa taxa d'esgotament, una bona estabilitat de l'arc i unes excel·lents característiques de reinici, molts dels mateixos avantatges que els elèctrodes de ceri.Els elèctrodes de lantànid també tenen les propietats conductores del tungstè de tori al 2%.En alguns casos, el tungstè de lantà pot substituir el tungstè de tori sense grans canvis en el procediment de soldadura.
Si voleu optimitzar la capacitat de soldadura, l'elèctrode de tungstè de lantà és l'opció ideal.Són adequats per a AC o DCEN amb punta, o es poden utilitzar amb font d'alimentació d'ona sinusoïdal de CA.El lantà i el tungstè poden mantenir molt bé una punta afilada, cosa que és un avantatge per soldar acer i acer inoxidable en corrent continu o alterna mitjançant una font d'alimentació d'ona quadrada.
A diferència del tungstè de tori, aquests elèctrodes són adequats per a la soldadura de CA i, com els elèctrodes de ceri, permeten iniciar i mantenir l'arc a una tensió més baixa.En comparació amb el tungstè pur, per a una mida d'elèctrode determinada, l'addició d'òxid de lantà augmenta la capacitat màxima de transport de corrent aproximadament un 50%.
L'elèctrode de tungstè de zirconi (classificació AWS EWZr-1) conté almenys un 99,10% de tungstè i un 0,15% a un 0,40% de zirconi.L'elèctrode de tungstè de zirconi pot generar un arc extremadament estable i evitar esquitxades de tungstè.És una opció ideal per a la soldadura de CA perquè conserva una punta esfèrica i té una alta resistència a la contaminació.La seva capacitat de càrrega actual és igual o superior a la del tungstè de tori.No es recomana utilitzar zirconi per a la soldadura de corrent continu sota cap circumstància.
L'elèctrode de tungstè de terres rares (classificació AWS EWG) conté additius d'òxids de terres rares no especificats o una combinació mixta de diferents òxids, però el fabricant ha d'indicar cada additiu i el seu percentatge al paquet.Depenent de l'additiu, els resultats desitjats poden incloure la generació d'un arc estable durant els processos de CA i CC, una vida més llarga que el tungstè de tori, la capacitat d'utilitzar elèctrodes de diàmetre més petit en el mateix treball i l'ús d'elèctrodes de mida similar. i menys esquitxades de tungstè.
Després de seleccionar el tipus d'elèctrode, el següent pas és seleccionar la preparació final.Les tres opcions són esfèriques, punxegudes i truncades.
La punta esfèrica s'utilitza generalment per a elèctrodes de tungstè i zirconi pur i es recomana per a processos de CA en màquines GTAW d'ona sinusoïdal i d'ona quadrada tradicionals.Per terraformar correctament l'extrem del tungstè, només cal que apliqueu el corrent CA recomanat per a un diàmetre d'elèctrode determinat (vegeu la figura 1) i es formarà una bola a l'extrem de l'elèctrode.
El diàmetre de l'extrem esfèric no ha de superar 1,5 vegades el diàmetre de l'elèctrode (per exemple, un elèctrode d'1/8 de polzada hauria de formar un extrem de 3/16 de polzada de diàmetre).Una esfera més gran a la punta de l'elèctrode redueix l'estabilitat de l'arc.També pot caure i contaminar la soldadura.
Les puntes i/o les puntes truncades (per als tipus de tungstè pur, ceri, lantà i tori) s'utilitzen en processos de soldadura d'inverter AC i DC.
Per moldre el tungstè correctament, utilitzeu una mola dissenyada específicament per a la mòlta de tungstè (per evitar la contaminació) i una mola de borax o diamant (per resistir la duresa del tungstè).Nota: si trieu tungstè de tori, assegureu-vos de controlar i recollir pols;l'estació de mòlta té un sistema de ventilació adequat;i seguiu les advertències, instruccions i MSDS del fabricant.
Tritureu el tungstè directament a la roda amb un angle de 90 graus (vegeu la figura 2) per assegurar-vos que les marques de mòlta s'estenen al llarg de l'elèctrode.Si ho feu, es pot reduir la presència de crestes al tungstè, que pot provocar la deriva de l'arc o la fusió a la piscina de soldadura, donant lloc a contaminació.
En general, voleu triturar la conicitat del tungstè a no més de 2,5 vegades el diàmetre de l'elèctrode (per exemple, per a un elèctrode d'1/8 de polzada, la superfície del sòl és d'1/4 a 5/16 de polzada de llarg).La mòlta de tungstè en un con pot simplificar la transició de l'inici de l'arc i produir un arc més concentrat, per obtenir un millor rendiment de soldadura.
Quan es solda sobre materials prims (0,005 a 0,040 polzades) a baix corrent, el millor és triturar el tungstè fins a un punt.La punta permet que el corrent de soldadura es transmeti a l'arc enfocat i ajuda a prevenir la deformació de metalls prims com l'alumini.No es recomana utilitzar tungstè punxegut per a aplicacions de corrent més alt, ja que el corrent més alt farà volar la punta del tungstè i provocarà la contaminació de la piscina de soldadura.
Per a aplicacions de major intensitat, el millor és triturar la punta truncada.Per obtenir aquesta forma, primer es rectifica el tungstè fins a la forma cònica descrita anteriorment, i després es rectifica de 0,010 a 0,030 polzades.Terreny pla a l'extrem del tungstè.Aquest sòl pla ajuda a evitar que el tungstè es transfereixi a través de l'arc.També evita la formació de boles.
SOLDADOR, abans conegut com a Practical Welding Today, mostra les persones reals que fabriquen els productes que utilitzem i treballem cada dia.Aquesta revista ha servit a la comunitat de soldadura a Amèrica del Nord durant més de 20 anys.
Hora de publicació: 23-agost-2021