Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки

Буквенные знаки

Чтобы правильно подобрать электрический проводник, следует изучать не только цвет, но и понимать обозначение цифр и букв.

Буквенный показатель WP говорит о том, что электрод содержит только вольфрам. Дополнительные домеси в таком электрическом вольфрамовом проводнике не присутствуют. На самом деле, домеси допустимы, и они есть.

Но их количество не выше 0,5 процентов. Эти электрические проводники в работе применяют не часто. Вольфрам, крайне интересный материал. В некоторых случаях его следует дополнять другими металлическими соединениями.

Буквенные значения далее, отвечают за разновидности металлов, которые дополняют вольфрам.

Буква Т означает присутствие диоксида тория в изделии. Для обозначения подобного вида электрических проводников используется красный оттенок. WT тоже постоянно в использовании. Они используются для варки цветных металлов и стали, нержавки в том числе

Не зря они помечаются красным оттенком, чтобы завоевать ваше внимание. Вещество диоксид тория характеризуется ярко выраженными радиационными свойствами

Следует придерживаться правил безопасности при работе с ними
Буква Z означает присутствие циркония в составе электрического проводника. На них наносится маркировка белым оттенком. WZ применяют в основном для варки меди или алюминия. Эти металлические соединения очень тяжело поддаются варке, но WZ делают сварочный процесс удобнее. Их применение обеспечивает бесперебойное горение дуги.
Буква Y означает, что в изделие добавлен иттрий. Для обозначения используют темно-синий оттенок. Это электрические проводники узкого профиля. Подходят для варки сложных металлоконструкций, предназначенных для высоких нагрузок. Подходят для работы с медью, титаном и некоторыми типами стали.
Буква L означает, что присутствует лантан. Такие электрические проводники маркируются любым цветом, различным от вышеупомянутых. Чаще всего наносится синий или золотистый. Можно применять переменный и постоянный ток. Эти проводники легко переносят высокотемпературную варку и используются во многих сварных процессах.

Это основное, что следует знать о маркировочных знаках. Это небольшой объём знаний, поэтому запомните эти обозначения и попробуйте их испробовать на деле при выборе продукции.

Электроды для сварки из вольфрама принято маркировать цветом для удобства сварщика. Ведь внешне вольфрамовые стержни никак не отличаются между собой.

На них нет никаких надписей или отметок. Поэтому цветовая маркировка является наиболее удачной и удобной в данном случае.

Маркировка и характеристики вольфрамовых электродов

Вольфрамовые электроды разделяют на классы, облегчающие работу сварщиков  по подборке прутков, подходящих под условия сварки. Так, чтобы получить качественный шов на постоянном токе прямой и обратной полярности нужны разные неплавящиеся электроды, а ведь есть еще и переменный ток. Эти и другие критерии и обуславливают существующую классификацию вольфрамовых стержней.

Все существующие обозначения электродов вольфрамовых подходят под международные стандарты DIN EN 26848 , а значит, независимо от места производства, согласно маркировке вы можете подобрать нужный материал.

Всегда первый символ в маркировке «W» – обозначающий металл вольфрам. Второй символ обозначает тип металла, или металлов. Первым числом идет число, обозначающее долю лигатур на 1000 долей вольфрама, то есть число 20 будет означать 2% примесей, 8 – 0.8% и так далее.  Второе число обозначает длину электрода, самым распространенным размером считается пруток 175 мм, но на рынке доступны изделия длиной 50, 175, 150 мм.

Чистые вольфрамовые электроды с трудом используют сварочные аппараты TIG, поэтому к сплаву добавляют различные примеси. Лигатуры нужны, чтобы придать электроду требуемых характеристик плавкости, дугообразования, проводимости, прочности и др.

  • “WP” – международное обозначение электродов из чистого вольфрама, а точнее в таком изделии не меньше 99.5% металла. Как уже говорилось ранее изделие специфическое имеет ряд условий для использования и заточки. Маркируются зеленым цветом.
  • “C” – данный символ в маркировке обозначает примесь Церия (нерадиоактивного редкоземельного металла). Маркируются изделия серым цветом. WC неплавящиеся электроды – универсальные и подходят как для работы с постоянным, так и с переменным током.
  • “Т” — диоксид тория. Такие стержни маркируют красным цветом. Их используют для большей части работ с цветными металлами, низколегированными сталями, углеродистыми сплавами, нержавейкой. Благодаря длинному перечню доступных для работы сплавов ториевые стержни стали одними из наиболее используемых. Но есть один весомый недостаток, связанный с радиоактивностью лигатуры. Именно поэтому стержни маркируются ярким цветом. Чтобы избежать неприятных последствий рекомендую строго соблюдать все требования безопасности, начиная с использования защитной одежды и маски, заканчивая тщательной вентиляцией рабочего помещения. Еще один плюс WТ прутков – прочность, которая даже больше, чем сварка вольфрамовым электродом из чистого металла.
  • “Y” — диоксид иттрия. Стержни применяемые при работах на прямой полярности постоянного тока, маркируются темно-синим цветом. Ими варят конструкции, которые должны выдерживать высокую силу тока. Подходит электрод Y неплавящийся для работы с титаном, медью, высоколегированными и низколегированными сталями.
  • “Z” — оксид циркония. Используется при работе переменным током с алюминием и медью. Изделия маркируются белым цветом. Сплав в котором всего 0.8% оксида циркония позволяет получать идеально стабильную дугу, но с условием должной зачистки сварочной плоскости.
  • “L” — оксид лантана. Данный металл в изделиях продается с различной маркировкой, обозначающей 1.5% примеси (наконечник окрашен в цвет золота) и 2% лантана (наконечник светло-синего цвета). Изделия относят к универсальным, способным работать с переменным и постоянным током. Характеризуют высокой прочностью самого сплава, способностью работать при высоких мощностях и стойкостью к удерживанию заточки прутка. Применение данных стержней на аргоновой сварке позволяет реже проводить ревизию заточки.

Предлагаем ознакомиться с особенностями  применения каждого вида электродов посредством сравнительной таблицы.

Таблица сравнения вольфрамовых электродов

Хочется отметить ,что на рынке встречаются отечественные электроды  длиной  1000 мм и диаметров 1.6; 2,0, 3.0, 4.0 мм. Их маркировка отличается от международной:

  • “ВЛ/ЭВЛ-2” -Универсальный вольфрамовый электрод с оксидом лантана La2O3 сварка всех типов сталей и сплавов на переменном и постоянном токе.
  • “ЭВИ-1/СВИ-1” –  Иттрированный электрод.  Сварка особо ответственных конструкций из углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей, титана, меди и их сплавов на постоянном токе

Область применения в сварочном производстве

Работать вольфрамовым электродом хорошо при работе с металлом толщиной от 0,1 до 6 мм. Допускается работать без присадки, при толщине стенки не пболее 2мм.Шов формируется за счет расплавленных кромок. Для более толстого металла требуется присадочный материал в виде присадочной проволоки или пластин, которые подаются в зону дуги или уложены в разделку. Стыковые и угловые швы в любом положении в пространстве выполняют автоматически, полуавтоматически или вручную.

Важнейшим условием для работы является ограждение сварочной ванны от воздействия воздуха. Поэтому сварочный процесс вольфрамом ведется в защите от инертных газов (чаще всего аргона), а сварку такой назвали аргонно-дуговой. Аргон — газ инертный. Это значит, что он не вступает в реакцию с расплавленным металлом, и поскольку аргон тяжелее воздуха, он его вытесняет и надежно защищает ванну. Необходимо, чтобы в защите аргона была вся сварочная ванна, конец присадки и сам электрод.

Подготовка и сборка кромок

Чтобы качество сварки обеспечивалось надежно, особенно когда конструкция тонколистовая, необходима правильная и точная подготовка, предварительную сборку и прихватку кромок выполнять в сборочно-сварочных приспособлениях.

Чистота соединения

Следует особое внимание обращать на чистоту свариваемого соединения и самой рабочей части стержня. Если конец электрода будет загрязненным или обгоревшим, кромки соединения не зачищены, есть опасность попадания кусочка вольфрама в ванну и образования в структуре шва вредного включения

Во избежание лишнего соприкосновения электрода с поверхностью металла, используют осциллятор – устройство для бесконтактного возбуждения дуги.

Режим сварки

Обязательно нужно строго соблюдать сварочный режим, то есть подобрать силу тока, следить за расходом газа, соблюдать скорость подачи электрода вдоль шва — это залог качества соединения.

Особенности сварки электродами из вольфрама Главная особенность вольфрама — это его высокая температура плавления. А в совокупности с инертной аргоновой защитой эти электроды творят просто сварочные чудеса! Достаточно сказать, что диапазон толщин имеет размах от десятых долей миллиметра до десятков миллиметров, сила тока может быть от нескольких ампер до сотен ампер. Нет в природе такого металла, стали или сплава, который не мог бы быть сварен аргонно-дуговой сваркой. В последние годы, наряду с художественной ковкой, с художниками-кузнецами все больше приобретают популярность художественная аргоновая сварка и художники-сварщики.

Некоторые обязательные технологические требования: При ручной сварке, следует соблюдать следующие требования • движение ведется справа налево; • при работе с изделиями толщиной до 2-2,5мм горелку необходио держать под углом 60 градусов к поверхности изделия, а когда толщина деталей больше 2-2,5мм, то угол настраивать примерно в 90 градусов .Поперечные колебания не рекомендуются. Если процесс проходит в автоматическом или полуавтоматическом режиме, то пруток направляется так, чтобы он двигался впереди дуги.

ВИДЫ ВОЛЬФРАМОВЫХ ЭЛЕКТРОДОВ: МАРКИРОВКА, ПРИМЕНЕНИЕ, ХАРАКТЕРИСТИКИ

Для удобства подбора вольфрамовых электродов для TIG сварки существует международная маркировка по цветам. Она считается общепринятым стандартом и понятна каждому мастеру. Выделяют несколько основных типов:

, электроды зеленого цвета. В их составе чистый вольфрам (99,9%). Идеальны для сварки алюминия, магния, никеля и сплавов.
, электроды красного цвета. В их составе 2% тория. Созданы для работы со сталями, никелем, титаном, различными сплавами.
, электроды серого цвета. В их формуле есть церий. Такие электроды из вольфрама можно купить для сварки меди, титана, молибдена и прочих материалов.
, электроды темно-синего цвета. Содержат в составе иттрий

Применяют их обычно для работы с конструкциями повышенной важности.
WL-15 (золотой) и WL-20 (синий цвет). Изготавливаются с добавлением лантана

Хороши для обработки стали, алюминия, меди, бронзы.
, белый цвет. Состоят из вольфрама и циркония. Подходят для аргонной сварки меди, бронзы, алюминия, сплавов.

Понять, что каким вольфрамовым электродом варят, поможет и структурированная таблица, представленная ниже.

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ЭЛЕКТРОДОВ

У каждого из типов есть свои интересные особенности, а также преимущества. Правильно используя их и учитывая эти нюансы в процессе сварки, можно существенно повысить эффективность рабочих процессов.

ВОЛЬФРАМОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ WL-15, WL-20

Особенности:

  • Благодаря наличию лантана в составе они более долговечны. Практически не засоряют сварную ванну вольфрамом.
  • Хорошо сохраняют форму первоначальной заточки. Такой эффект достигается равномерным распределением лантана по всей длине изделия.
  • С добавлением лантана возрастает допустимый сварочный ток. При этом износ самого электрода снижается практически на 50%, если сравнивать с чистым вольфрамом.

Преимущества:

  • Супер легкий первоначальный запуск дуги.
  • Имеют низкую склонность к созданию прожогов.
  • Поддерживают очень устойчивую дугу.Обеспечивают хорошие показатели повторного розжига.

ВОЛЬФРАМОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ WC-20

Особенности:

  • Изделия с добавлением церия хорошо подходят для работы на исключительно малых токах. Хорошо справляются и с такой сложной работой, как ювелирная сварка, при которой требуется особая точность.
  • Если сравнивать WC-20 с другими типами электродов, то при работе на малых токах они обеспечивают более устойчивую дугу, простое зажигание.
  • Подходят для сварки в любых плоскостях.
  • Специалисты не рекомендуют использовать цериевые электроды для сварочных манипуляций с высокой плотностью тока. Это может привести к потере всех свойств. В такой ситуации электрод ведет себя так, словно изготовлен из чистого вольфрама без добавок.

Преимущества:

  • Легкий розжиг и исключительная стабильность дуги.
  • Длительный срок эксплуатации.
  • Отсутствуют радиоактивные свойства.
  • Выдерживают более высокую нагрузку током, нежели электроды из чистого вольфрама.

ВОЛЬФРАМОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ WZ-8

Особенности:

  • Могут быть использованы в тех случаях, когда необходимо исключить даже самое минимальное загрязнение сварочной ванны. При этом подходят для работы на переменном токе.
  • При работе на переменном токе AC существенно превосходят по показателям токовой нагрузки такие виды электродов, как WC-20 (цериевые), WL (лантановые), WT-20 (ториевые).

Преимущества:

  • Быстрый и легкий розжиг.
  • Долговечность.
  • Повышенный уровень устойчивости дуги.

ВОЛЬФРАМОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ WP

Особенности:

  • Довольно сложно разжигаются.
  • В процессе работы на кончике электрода температура крайне высока, из-за чего сокращается срок эксплуатации.

Преимущества:

Дают неплохие показатели устойчивости дуги.

ВОЛЬФРАМОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ WT-20

Особенности:

Радиоактивны. В процессе работы мастеру требуется дополнительная защита: плотная одежда и респиратор. В помещении должна быть организована хорошая вытяжная вентиляция.

Преимущества:

  • Долговечны.
  • Хорошо функционируют при токовых перегрузках.
  • Обеспечивают легкий розжиг.

ВОЛЬФРАМОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ WY-20

Особенности:

Подходят для работы с только постоянным током.

Преимущества:

  • Не загрязняют сварочную ванну.
  • Подходят для работы на ответственных объектах и с важными конструкциями.

Выбрать правильный вольфрамовый электрод

Немаловажным фактором при аргонодуговой сварке является правильно подобранный вольфрамовый электрод, проводящий сварочный ток к дуге. На правильный выбор влияют два фактора:

  • толщина свариваемого металла
  • величина сварочного тока

В зависимости от стандарта на изготовление электроды поставляются различных диаметров, обычно от 1 до 4 мм, и длиной 150 или 175 мм.

Согласно ISO 6848 «Дуговая сварка и резка. Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Классификация» электроды поставляются длинами и диаметрами, указанными в таблицах ниже.

Длина электродов из вольфрама и допуск (ISO 6848)

Длина, ммДопуск, мм
50±1,5
75+2,5
-1,0
150+4
-1
175+6
-1
300+8
-1
450+8
-1
600+13
-1

В состав электродов входит чистый вольфрам и вольфрам с активирующими присадками (редкоземельными элементами и их оксидами):

  • окись лантана
  • окись иттрия
  • двуокись тория
  • тантал
  • церий

Во избежание путаницы, в зависимости от химического состава, вольфрамовые электроды делятся по цветам маркировки, которую наносят на один из концов. Требование о необходимости нанесения цветной маркировки изложные в ISO 6848 и ГОСТ 24949.

Маркировка вольфрамовых электродов по цветам согласно ISO 6848

Классификационные символыХимический составКод цвета,
RGB значение цвета
Добавление оксидаПримеси, %Вольфрам,%
Главный оксид%
WPНет0,5 максимум99,5 минимумЗеленый
#008000
WCe 20CeO21,8 – 2,20,5 максимумостальноеСерый
#808080
WLa 10La2O30,8 – 1,20,5 максимумостальноеЧерный
#000000
WLa 15La2O31,3 – 1,70,5 максимумостальноеЗолотой
#FFD700
WLa 20La2O31,8 – 2,20,5 максимумостальноеГолубой
#0000FF
WTh 10ThO20,8 – 1,20,5 максимумостальноеЖелтый
#FFFF00
WTh 20ThO21,7 – 2,20,5 максимумостальноеКрасный
#FF0000
WTh З0ThO22,8 – 3,20,5 максимумостальноеФиолетовый
#EE82EE
WZr 3ZrO20,15 – 0,500,5 максимумостальноеКоричневый
#A52A2A
WZr 8ZrO20,7 – 0,90,5 максимумостальноеБелый
#FFFFFF

Помимо требований международных стандартов, в ГОСТ 24949 также есть требование о классификации вольфрамовых электродов по цветам.

МаркаМассовая доля, %Цвет
Вольфрам, не менееПрисадкиПримеси, не более
Окись лантанаОкись иттрияДвуокись торияТанталАлюминий, железо, никель, кремний, кальций, молибден (сумма)
ЭВЧ99,920,08Не маркируется
ЭВЛ99,951,1 – 1,40,05Черный
ЭВИ – 199,891,5 – 2,30,11Синий
ЭВИ – 299,952,0 – 3,00,010,05Фиолетовый
ЭВИ – 399,952,5 – 3,50,010,05Зеленый
ЭВТ – 1599,911,5 – 2,00,09Красный

В таблице ниже указаны рекомендации по выбору типа тока в зависимости от вида свариваемого материала.

Рекомендации по выбору типа тока в зависимости от вида свариваемого металла

Тип металла или сплава, который необходимо сваритьПостоянный токПеременный ток
Прямая полярность (- на электроде)Обратная полярность (+ на электроде)
Алюминий и его сплавы толщиной менее 2,5 ммдопускаетсядопускаетсясамый подходящий
Алюминий и его сплавы толщиной более 2,5 ммдопускаетсяне рекомендуетсясамый подходящий
Магний и его сплавыне рекомендуетсядопускаетсясамый подходящий
Нелегированные и низколегированный сталисамый подходящийне рекомендуетсяне рекомендуется
Нержавеющая стальсамый подходящийне рекомендуетсяне рекомендуется
Медьсамый подходящийне рекомендуетсяне рекомендуется
Бронзасамый подходящийне рекомендуетсядопускается
Алюминиевая бронзадопускаетсяне рекомендуетсясамый подходящий
Кремниевая (кремнистая) бронзасамый подходящийне рекомендуетсяне рекомендуется
Никель и его сплавысамый подходящийне рекомендуетсядопускается
Титан и его сплавысамый подходящийне рекомендуетсядопускается

Каждый вариант имеет характеристики, подходящие для применения в определенных ситуациях или для РАД сварки металлов:

  • алюминий и его сплавы сваривают переменным током электродом из чистого вольфрама;
  • электроды, легированные церием, являются универсальными и поэтому их применяют практически для аргонодуговой сварки всех типов металлов, а с лантаном или торием применяют для сварки нержавейки, а также меди и титана, и их сплавов;
  • торированные электроды обеспечивают преимущество из-за увеличения плотности выделения электронов. При этом необходимо учитывать, что они имеют небольшой уровень радиоактивности.

Применение вольфрамовых электродов

Аргонную сварку применяют в самых разных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Возможность аппаратом TIG ac/dc соединить различные углеродистые, нержавеющие, конструкционные стали, а также современные сплавы металлов, характеризует эту технологию как самую востребованную в производстве на данный момент. Аэрокосмическая отрасль, как правило, является основным пользователем данного типа сварки.

В промышленности tig-сварку используют для соединения деталей различных конфигураций. Аргонную сварку применяют для создания переходов между трубами различного диаметра. Сварочные швы алюминия после tig-сварки не образовывают трещин, имеют химическую целостность металла, что позволяет использовать этот режим сварки для герметизации ёмкостей с ядерными отходами в связи с их утилизацией.

В связи с простой технологией аргонной сварки алюминия, её можно применить в быту, используя домашние инверторы TIG ac/dc. В бытовых условиях возможно организовать даже сварочный процесс нержавейки. Надёжность получаемого шва не вызывает сомнений, так как сварочный шов являет собой единое целое со свариваемым металлом. Современные технологии сварочных работ ставят аргонодуговую сварку с применением вольфрамовых электродов на одно из первых мест в мире по качеству производимых работ.

Керно. Сверлим там, где надо!

Технический эндоскоп. Увидеть всё изнутри

Вольфрамовые электроды: основные характеристики

Подобные изделия представляют собой тугоплавкие стержни, которые предоставляют возможность создавать электрическую дугу, нужную для плавки кромок свариваемых изделий, присадочной проволоки в период выполнения сварочных работ. Применяются подобной модели электродов часто при сваривании деталей, когда аргон выступает в качестве защитной среды. В данном случае сварка вольфрамовым электродом производится на любых конструкциях. Подобран для этой цели неслучайно вольфрам, так как именно данный компонент является наиболее тугоплавким металлом, которые встречаются в природе.

При производстве вольфрамовых стержней обязательно учитываются требования, прописанные в международных стандартах. Это дает возможность причислить данные электроды к определенному классу, независимо от страны производителя. Маркировка электрода согласно данным требованиям обязана отражать не лишь тип изделия, но и какие химические элементы в него входят.

«W» — первая буква маркирования изделия обозначает, что это вольфрамовые электроды. Такие изделия содержат чаще всего небольшой процент легирующих элементов, которые существенно повышают технические свойства изделия, также увеличивают их эксплуатационный период. Следующая буква в маркировке изделия оповещает о типе легирующего компонента.

Чистый вольфрам – «Р»

Присутствующая в обозначениях буква «Р» говорит о том, что изделие состоит на 99,5 процента из вольфрама, не содержит легированных элементов. Это обеспечивает в процессе выполнения сварочных работ устойчивость дуги при переменном токе. Изделия данной группы применяются для сварки алюминиевых конструкций.

Оксид тория – «Т»

Обозначение «Т» указывает на наличие оксида тория, благодаря которому имеют множество преимуществ и являются достаточно востребованными. Инструменты данной категории чаще всего применяются при сваривании образцов из нержавеющей стали (использование постоянного тока). Но, как и другие изделия у них есть собственные недостатки:

  • сварочные работы в закрытых помещениях при использовании электродов из вольфрама, содержащих торий, требуют обязательного обустройства рабочей зоны вентиляционной вытяжкой, так как данный химический элемент является радиоактивным. Выделяемые пары при нагревании тория достаточно опасны для человеческого здоровья;
  • используя электроды данной марки, возможны скачки дуги (переменный ток). Это снижает существенно качество сварочного соединения.

https://youtube.com/watch?v=rKpPNnqxqD4

Оксид лантана – «L»

Оксид лантана, входящий в состав инструмента, способствуют легкому розжигу дуги, повышают ее устойчивость в процессе работы, обеспечивает быстрое повторное зажигание. Применение подобных прутков снижает риски прожигания свариваемых образцов в среде аргона, существенно повышается ток. Эти модели инструмента отличаются продолжительным сроком эксплуатации. Если их сопоставить с аналогами из чистого вольфрама, то они менее способствуют загрязнению сварочной ванны.

Иттрий – «Y»

Из всех модификаций вольфрамовых электродов, изделия данной категории являются наиболее устойчивыми. Поэтому они применяются для соединения достаточно ответственных конструкций. При использовании их для сварки применяется постоянный ток.

Оксид циркония – «Z»

Инструменты, содержащие оксид циркония, применяются для соединения образцов, когда в работе используется переменный ток. Работая с такими электродами нужно четко контролировать и не допускать загрязнения сварочной ванны. Если сравнивать с аналогичными изделиями другой маркировки, они выдерживают наиболее максимальные нагрузки тока.

Оксид церия – «С»

Изделия, промаркированные буквой «С», которые содержат оксид церия, считаются универсальными. Их применяют при соединении конструкций сварочным оборудованием на любом токе. Они даже при минимальных показателях тока поддерживают устойчивое горение.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий