La selecció i preparació d'elèctrodes de tungstè per a GTAW

La selecció i preparació d’elèctrodes de tungstè per a GTAW és fonamental per optimitzar els resultats i evitar la contaminació i la reelaboració. Getty Images
El tungstè és un element metàl·lic rar que s’utilitza per fabricar elèctrodes de soldadura per arc de tungstè a 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 de tots els metalls, amb 3.410 graus centígrads.
Aquests elèctrodes no consumibles es presenten en diverses mides i longituds i estan formats per tungstè pur o aliatges de tungstè i altres elements i òxids de terres rares. L’elecció de l’elèctrode per GTAW depèn del tipus i gruix del substrat i de si s’utilitza corrent altern (corrent altern) o corrent continu (corrent continu) per soldar. Quina de les tres preparacions finals que trieu, esfèrica, punxeguda o truncada, també és crucial per optimitzar els resultats i prevenir la contaminació i la reelaboració.
Cada elèctrode està codificat per colors per eliminar confusions 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 corrent altern 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 soldadura de corrent continu perquè no proporciona l’arrencada d’arc fort associada amb elèctrodes de tori o ceri. No es recomana utilitzar tungstè pur en màquines basades en inversors; per obtenir els millors resultats, utilitzeu elèctrodes de ceri afilat o de lantanur.
Els elèctrodes de tungstè de tori (classificació AWS EWTh-1 i EWTh-2) contenen almenys un 97,30% de tungstè i un 0,8% a 2,20% de tori. Hi ha dos tipus: EWTh-1 i EWTh-2, que contenen un 1% i un 2%, respectivament. Respectivament. Són elèctrodes d’ús habitual i es veuen 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’arrencada de l’arc i permetent una major capacitat de càrrega del corrent. L'elèctrode funciona molt per sota de la seva temperatura de fusió, cosa que redueix considerablement 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 per soldadures.
Aquests elèctrodes s’utilitzen principalment per a la soldadura negativa d’electrode de corrent continu (DCEN) d’acer al carboni, acer inoxidable, níquel i titani, així com algunes soldadures especials de CA (com ara aplicacions d’alumini prim).
Durant el procés de fabricació, el tori es dispersa uniformement per l’elèctrode, cosa que ajuda el tungstè a mantenir les seves vores afilades després de la mòlta; aquesta és la forma ideal de l’elèctrode per soldar acers prims. Nota: el tori és radioactiu, de manera que sempre heu de seguir les advertències, les instruccions i la fitxa de dades de seguretat del material (MSDS) del fabricant.
L’elèctrode de tungstè de ceri (classificació AWS EWCe-2) conté almenys un 97,30% de tungstè i un 1,80% a un 2,20% de ceri, i s’anomena 2% de ceri. Aquests elèctrodes tenen el millor rendiment en soldadura de CC a paràmetres 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 el treball de 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 el 2% elèctrodes de tori. Les propietats elèctriques del tungstè i el tori de ceri són lleugerament diferents, però la majoria de soldadors no les poden distingir.
No es recomana l’ús d’un elèctrode de ceri amb un 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, lantan i tori) per als processos de soldadura de CA i CC dels inversors.
Els elèctrodes de tungstè de lantà (classificacions AWS EWLa-1, EWLa-1.5 i EWLa-2) contenen almenys un 97,30% de tungstè i un 0,8% a un 2,20% de lantà o de lantà, i s’anomenen EWLa-1, EWLa-1.5 i EWLa-2 d’elements. Aquests elèctrodes tenen una excel·lent capacitat d’arrencada de l’arc, baixa taxa d’esgotament, bona estabilitat de l’arc i excel·lents característiques de reinici, molts dels mateixos avantatges que els elèctrodes de ceri. Els elèctrodes de lantànids també tenen les propietats conductores del 2% de tungstè de tori. En alguns casos, el lantà-tungstè pot substituir el tori-tungstè sense canvis importants en el procediment de soldadura.
Si voleu optimitzar la capacitat de soldadura, l'elèctrode de tungstè de lantà és l'elecció ideal. Són adequats per a CA o DCEN amb punta, o es poden utilitzar amb font d'alimentació d'ona sinusoïdal de CA. El làntan i el tungstè poden mantenir una punta afilada molt bé, cosa que suposa un avantatge per soldar acer i acer inoxidable en corrent continu o alternatiu mitjançant una font d’alimentació d’ona quadrada.
A diferència del tungstè de tori, aquests elèctrodes són adequats per a la soldadura de corrent altern i, com els elèctrodes de ceri, permeten iniciar i mantenir l’arc a una tensió inferior. En comparació amb el tungstè pur, per a una mida determinada d’elèctrode, l’addició d’òxid de lantan augmenta la capacitat màxima de càrrega del corrent aproximadament en un 50%.
L’elèctrode de tungstè de zirconi (classificació AWS EWZr-1) conté com a mínim el 99,10% de tungstè i el 0,15% al ​​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 corrent altern, ja que conserva una punta esfèrica i té una alta resistència a la contaminació. La seva capacitat de càrrega actual és igual o superior al tungstè de tori. En cap cas, no es recomana utilitzar zirconi per a la soldadura de CC.
L’elèctrode de tungstè de terres rares (classificació AWS EWG) conté additius d’òxid de terres rares no especificats o una combinació mixta d’òxids diferents, 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 possibilitat d’utilitzar elèctrodes de menor diàmetre en el mateix treball i l’ús d’elèctrodes de mida similar Corrent superior, 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, simplement apliqueu el corrent altern recomanat per a un diàmetre determinat d'elèctrode (vegeu la figura 1) i es formarà una bola al final 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 polzades ha de formar un extrem de 3/16 polzades 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 puntes truncades (per als tipus de tungstè pur, ceri, lantan i tori) s’utilitzen en processos de soldadura de corrent altern i de corrent continu.
Per moldre adequadament el tungstè, utilitzeu una mola dissenyada específicament per a la mòlta de tungstè (per evitar la contaminació) i una mola de bórax o diamant (per resistir la duresa del tungstè). Nota: Si esteu triturant tungstè de tori, assegureu-vos de controlar i recollir la pols; l'estació de mòlta disposa d'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’estenguin al llarg de la longitud de l’elèctrode. En fer-ho, es pot reduir la presència d’arestes al tungstè, que poden provocar la deriva de l’arc o fondre’s a la piscina de soldadura, provocant contaminació.
En general, voleu triturar la cònica sobre tungstè fins a no més de 2,5 vegades el diàmetre de l'elèctrode (per exemple, per a un elèctrode d'1 / 8 polzades, la superfície del sòl fa 1/4 a 5/16 polzades 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 tal d’obtenir un millor rendiment de soldadura.
Quan soldeu materials fins (de 0,005 a 0,040 polzades) a baix corrent, és millor triturar el tungstè fins a un punt. La punta permet transmetre el corrent de soldadura 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 desaparèixer la punta del tungstè i provocarà la contaminació de la piscina de soldadura.
Per a aplicacions de corrent superior, és millor triturar la punta truncada. Per obtenir aquesta forma, el tungstè es mol primer a la forma cònica descrita anteriorment i, a continuació, es mol a 0,010 a 0,030 polzades. Terreny pla al final del tungstè. Aquest terreny pla ajuda a evitar que el tungstè es transfereixi a través de l’arc. També impedeix la formació de boles.
WELDER, abans conegut com a Practical Welding Today, mostra les persones reals que fabriquen els productes que fem servir i treballem cada dia. Aquesta revista ha servit la comunitat de soldadors d'Amèrica del Nord durant més de 20 anys.


Hora de publicació: 23-agost-2121