Сварка вольфрамовым электродом и классификация материала

Классификация и маркировка прутков, изготовленных из вольфрама

Сварка вольфрамовым электродом и классификация материала

Каждый специалист знает, что сварку аргоном необходимо производить, применяя вольфрамовые электроды, которые относятся к неплавящимся.

Они вызывают образование дуги и удерживают её. Существует много типов, отделить каждый помогает маркировка, которая наносится при производстве.

Вольфрамовыми электродами называют тугоплавкие стержни, с помощью которых формируется электродуга, необходимая для того, чтобы в процессе сварки расплавить кромки присадочного материала и соединяемых деталей. Применяются они преимущественно для аргоновой сварки. Ими сваривают разнообразные конструкции, включая и трубчатые. Для этих целей вольфрам выбран неслучайно. Он наиболее тугоплавкий металл из всех имеющихся в природе.

В ГОСТе оговорены все требования к маркировке стержней из вольфрама. Это позволяет отнести их к определённому типу (неважно в какой стране они произведены). Согласно требованиям, маркировка должна содержать в себе, кроме типа изделия, ещё и состав материала.

Такие электроды можно определить по первой букве «W», которая включена в обозначение. Большая часть этих прутков содержит малую долю легирующих добавок. Они позволяют повысить срок эксплуатации изделия и улучшить его технические характеристики. Вторая буква в маркировке говорит о виде легирующего вещества.

Легирующие добавки бывают следующих типов:

  1. «С» — оксид церия. Электроды из вольфрама, в состав которых входит эта добавка, являются универсальными. Применяются для сваривания любым током, даже при небольших значениях поддерживают стабильное горение дуги;
  2. «Z» — оксид циркония. Электроды, в состав которых входит оксид циркония, применяются для сварки на переменном токе. Используя их, стоит следить за тем, чтобы в сварочной ванне не было ни капли загрязнений. Дуга, которая образуется такими прутками, отличается высокой мощностью и стабильностью. В сравнении с прочими изделиями, электроды из вольфрама, в состав которых входит оксид циркония, могут выдержать значительные токовые нагрузки;
  3. «L» — оксид лантана. Изделия с этой добавкой обеспечивают высокую устойчивость и лёгкий розжиг сварочной дуги, а также повторное быстрое зажигание. При их применении значительно увеличивается рабочий ток и понижается риск прожига соединяемых элементов. Такие электроды долговечны. По сравнению с изделиями, изготовленными из чистого вольфрама, сварочную ванну они загрязняют меньше;
  4. «Е» — оксид тория. Электроды с этой добавкой очень популярны. А всё из-за их достоинств. Такие изделия чаще всего применяют для соединения элементов из нержавеющей стали, которое осуществляется на постоянном токе. При заточке и сварке в помещении закрытого типа рабочее место стоит обеспечить вытяжной вентиляцией. А всё из-за того, что торий является металлом радиоактивным, пыль и пары которого могут отрицательно действовать на человеческий организм. А ещё при сварке элементов на переменном токе может скакать дуга по выступающим поверхностям. И этот фактор ухудшает качество соединения;
  5. «Y» — иттрий. Эти изделия наиболее прочные. Именно по этой причине их применяют для сваривания особо важных конструкций. Сварка производится на постоянном токе;
  6. «P» — чистый вольфрам. Если в маркировке присутствует эта буква, то это значит, что изделие на 99,5% выполнено из чистого вольфрама. Электроды из вольфрама без всяких добавок, обеспечивают дуговую устойчивость при сваривании на переменном токе. Именно их используют для аргоновой сварки алюминиевых элементов.

Для того, чтобы специалист получил более подробную информацию об электродах из вольфрама, в маркировке имеются и обозначения цифрами.

Первые цифры после букв указывают точное процентное содержание легирующей добавки. К примеру, цифра 15 обозначает, что в состав входит 1,5% легирующего вещества. Вторые цифры, которые от первых отделены дефисом, указывают длину изделия в миллиметрах.

Самая распространённая длина 175 миллиметров. Но длина электродов может быть и 50, 75 или же 150 миллиметров. Детали с различными геометрическими параметрами свариваются электродами из вольфрама разного сечения. Значение сечения может быть 1; 1,6; 2; 2,4; 3; 3,2; 4; 4,8; 5,6; 6,4 миллиметров.

Для того чтобы можно было определить с первого взгляда, для чего применяется и к какому виду электрод относится, концы разных марок окрашивают в определённые цвета.

Значение цветов, в которые окрашивают электроды:

  1. Тёмно-синий. Электроды WY-20. В его состав входит 2% иттрия.
  2. Оранжевый WT-40. В составе содержит 4% оксида тория.
  3. Фиолетовый — марки WT-30, в составе 3% оксида тория.
  4. Красный WT-20 содержит 20% оксида тория.
  5. Жёлтые WT-10 содержат 10% оксида тория.
  6. Белые WZ-8 имеют в своём составе 0,8% оксида циркония.
  7. Синие WL-20 имеют 2% оксида лантана.
  8. Чёрные WL-10. В их составе имеется 1% оксида лантана.
  9. Золотые электроды марки WL-15 обогащены 1,5% оксида лантана.
  10. Серые WC-20. В них содержится 2% оксида церия.
  11. Зелёным цветом обозначается чистый вольфрам. Он обозначается WP.

Сферы применения электродов

Отличительные характеристики вольфрамовых электродов определяют их область применения.

WP с зелёным наконечником

Эти электроды, которые изготовлены из чистого вольфрама, применяются для аргоновой сварки при переменном токе. Благодаря им производят аргонодуговую сварку элементов, изготовленных из никеля, магния и их сплавов, а также алюминиевой бронзы (медно-алюминиевый сплав) и чистого алюминия. Характерные особенности этих электродов таковы:

  1. Для человеческого здоровья безопасны.
  2. Плохо переноситься значительная токовая нагрузка.
  3. Короткий срок эксплуатации.
  4. Плохо зажигается дуга.

WZ-20 с серым наконечником

Эти электроды тоже применяются в аргоновой сварке. Благодаря им можно сваривать детали из высоколегированной стали, высокоплавящихся металлов (тантал, молибден и прочие), титана, никеля, меди и их сплавов. Сваривание производится на токе постоянном, который подключают по прямой полярности.

Отличительными чертами являются:

  1. Безопасность для здоровья человека.
  2. Хорошо переносятся значительные токовые нагрузки.
  3. Срок эксплуатации продолжительный.
  4. Хорошая зажигаемость дуги.

WL с синим наконечником

Прутки марки WL-10, 15, 20 предназначаются для выполнения работ на постоянном или переменном токе. Ими можно осуществлять соединение элементов с малой толщиной, изготовленных из высоколегированных и обычных сталей, а также осуществляют плазменную сварку и напыление.

Характерные черты:

  1. Для человека безопасны.
  2. Токовые нагрузки переносятся хорошо.
  3. Срок эксплуатации продолжительный.
  4. Зажигаемость дуги удовлетворительная.

WZ с белым наконечником

Эти прутики применяются для сварки в среде аргона на переменном токе. С их применением осуществляют сварку аргонодуговую элементов, выполненных из никеля, магния и их сплавов, а также из медноалюминиевых сплавов и алюминия.

Отличительные черты:

  1. Для человека абсолютно безопасны.
  2. Токовые нагрузки переносят хорошо.
  3. Срок службы длительный.
  4. Сварочная дуга зажигается удовлетворительно.

WT-20 с красным наконечником

Изделия с такой маркировкой используют для сварки аргонодуговой на постоянном токе. Ими сваривают изделия из титана, никеля, меди и их сплавов, а также высокосплавляющихся металлов и высоколегированных сталей.

Характерные особенности:

  1. Для здоровья опасны.
  2. Токовые значительные нагрузки переносятся отлично.
  3. Срок службы довольно длительный.
  4. Сварочная дуга зажигается хорошо.

К вольфрамовым электродам, в состав которых входит торий, относятся прутки марок WT-30 и WT-40. Но из-за того, что в их составе значительное количество радиоактивного элемента, применять его для работ не советуют. Их пары несут вред для здоровья человека и окружающей среды.

При выборе электродов вольфрамовых нужно ориентироваться на следующие параметры:

  1. Качество заточки.
  2. Геометрия острия, которая определяет многие характеристики процесса сварки.
  3. Диаметр, который влияет на толщину формируемого сварочного шва.
  4. Наличие легирующих добавок, химический состав и тип электрода.

Значительное влияние на выбор электрода той или иной марки оказывают характеристики соединяемых элементов: состав материала, размеры и прочие. При выборе можно обращаться к собственному опыту или справочным материалам.

Способы и особенности заточки

Важным параметром является заточка электродов из вольфрама. На неё необходимо обращать особое внимание.

Такие важные характеристики, как распределение энергии, которую заточка передаёт металлу соединяемого элемента и давление сварочной дуги зависят от формы заточки направляющего электрода.

По этой причине, от того, как электрод заточен, зависят ширина и глубина свариваемого шва, а также размеры зоны проплавления соединяемого материала.

В зависимости от параметров соединяемых элементов и от вида электрода, который выбран для сваривания элементов, подбирается форма заточки рабочего конца вольфрамового электрода.

Для электродов с марками WL-10, 15, 20 и WP применяют заточку сферической формы, так как на него не такая сильная тепловая нагрузка. А на конце электрода марки WT-20 делают небольшую выпуклость. Тип используемого тока для сварки также оказывает влияние на форму заточки.

Заточка электродов неплавящихся может производиться с помощью:

  1. Химических средств.
  2. Автоматизированного станка.
  3. Точильного настольного станка.
  4. Специальной машинки для затачивания электродов изготовленных из вольфрама.

Чтобы узнать длину заточки, необходимо диаметр прутка умножить на 2,5. Полученное в миллиметрах значение и является длиной участка, который следует заточить. Сложнее выдерживать оптимальный угол заточки. Исходя из ГОСТа необходимо затачивать вольфрамовые электроды таким образом, чтобы угол конуса был примерно 28−30 градусов.

По поводу оптимального угла заточки споры ведутся до сегодняшнего дня. Ведь если угол будет составлять 17 градусов, то можно получить качественный провар. А при работе с несущими конструкциями и толстым металлом это очень важно.

А вот угол в 60 градусов дугу стабилизирует. Процесс сваривания при этом проходит проще и быстрее, но провар при этом снижается.

Не очень сложным является процесс ручной заточки, но очень сложно при этом выдерживать ее значения в допустимых пределах. Самый точный результат получается в том случае, если пруток зажать в патрон дрели и точить на малых оборотах болгаркой или наждаком.

Для избежания погрешностей можно купить специальное точильное оборудование. С его помощью можно будет достичь идеальной заточки. Составными деталями такого оборудования являются: регулятор угла заточки и оборотов, алмазный диск и электродвигатель.

При ручной заточке могут возникать такие ошибки:

  1. Риски — дуговое блуждание.
  2. Тупой угол заточки. При этом понижается проварка шва.
  3. Сильно острый угол. Начинает быстро плавиться электрод, изготовленный из вольфрама.
  4. Заточка несимметричная. Передвижение сварочной дуги неконтролируемое.
  5. Ширина меньше или больше нормы. Понижается проплавление шва.

Как видно из вышесказанного, заточка оказывает влияние на многие сварочные факторы. Именно по этой причине её качеством пренебрегать не следует. Имеет смысл приобрести затачивающий станок, если вы много времени работаете с аргонодуговой сваркой. Если же вы не очень часто проводите сварочные работы, то заточку может провести специалист.

Вольфрамовые электроды – классификация, описание, характеристики

Сварка вольфрамовым электродом и классификация материала

Вольфрамовый электрод – неплавящийся проводник, используемый для сварочных работ в среде защитного газа аргона или гелия. В отличие от других видов сварки, данный электрод только вызывает образование дуги и удерживает ее, не являясь при этом припоем.

Вольфрам как нельзя лучше подошел для этих целей, как самый тугоплавкий металл, известный на данный момент.

Вольфрамовые электроды могут проводить ток, длительное время выдерживать высокие температуры и плавится при этом в десятки раз медленней, чем другие металлы в аналогичных условиях.

Сейчас на рынке этот материал получил обширную классификацию, что позволяет подбирать качественный электрод под сварочные условия.

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.

Маркировка отражает все необходимые характеристики электрода – химический состав, размер прутка.

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.

Рекомендуем!   Карандаш для сварки металла

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

Заточка вольфрамовых электродов

Сварочные инверторы TIG технологии позволяют получить ровный шов, который зависит от множества технологических процессов, в их число входит знание, как заточить неплавящийся вольфрамовый электрод.

Каждый сварщик, работающий с аргонодуговым аппаратом должен знать все особенности этого процесса. Наконечник неплавящегося прутка играет роль проводника тока, вызывает образование дуги и отвечает за ее удержание. Если электрод будет заточен неправильно или вовсе не будет заточен, то дуга начнет «скакать», а значит получить качественный, ровный шов уже не получится.

Обратите внимание! Форма заточки зависит от типа электрода, а также от свариваемого металла.

Грубо говоря, существует лишь две формы, по которым необходимо делать заточку, это:

Под сферу затачиваются окончания прутков из чистого вольфрама и с примесью лантана, то есть марки WP, WL. На грани между двумя формами располагаются электроды из вольфрама WT, которые имеют скругленное окончание конуса. Марки вольфрамовых электродов не вошедших в описание затачиваются строго под конус.

При сварке алюминия электроды для аргонодуговой сварки должны быть сферической формы на конце, но «шарик» формируется сам в процессе варки, поэтому делать его вручную нецелесообразно.

Особенности заточки

С формой заточки мы разобрались, но как узнать угол и длину затачиваемого участка? Чтобы узнать длину необходимо воспользоваться простой формулой. Для этого берем диаметр прутка и умножаем его на 2.5. Полученное число (в миллиметрах) и есть длина участка для заточки. Выдержать оптимальный угол заточки сложней.

Согласно ГОСТ вольфрамовые электроды точатся так, чтобы угол конуса составлял 28-30 градусов.

Споры по поводу оптимального угла заточки ведутся и по сей день, ведь при более остром угле в 17 градусов, можно получить наиболее качественный провар, что очень важно при работе с толстым металлом и несущими конструкциями. С другой стороны угол 60 градусов стабилизирует дугу, поэтому сам процесс сваривания проходит быстрей и проще, но при этом снижается провар. Поэтому используйте оптимальный угол заточки, подобранный под все случаи.

Влияние угла заточки на глубину провара

Ручная заточка – процесс не сложный, но выдержать значения, в пределах допуска заточки очень сложно. Наиболее точный результат можно получить если зажать пруток в патрон дрели и на малых оборотах точить наждаком или болгаркой.

Рекомендуем!   Маркировка электродов для сварки на переменном токе
Чтобы избежать погрешностей, можно приобрести специальное точильное оборудование. Оно позволит добиться идеальной, станочной заточки.

Состоит такой станок из электродвигателя, алмазного диска, регулятора оборотов и угла заточки.

При ручной заточке могут проявиться следующие ошибки:

  • Ширина больше или меньше нормы – приводит к снижению проплавления шва.
  • Несимметричная заточка – неконтролируемое передвижение сварочной дуги.
  • Слишком острый угол – электрод вольфрамовый начинает быстро плавится.
  • Тупой угол заточки – снижается проварка шва.
  • Риски – блуждание дуги.

Как видите, заточка влияет на множество параметров сварки, поэтому пренебрегать ее качеством не стоит.

 Если вы проводите много времени работая, с аргонодуговой сваркой, то есть смысл приобрести специальный затачивающий станок. В случае если сварочные работы проводятся нечасто, можно затачивать прутки у специалистов.

Не забывайте и про то, что электроды вольфрамовые точатся не только под марку электрода, но и под конкретный металл.

Сварка вольфрамовым электродом и классификация материала: разбираем вопрос

Сварка вольфрамовым электродом и классификация материала

Как известно любому специалисту, для сварки, выполняемой в среде аргона, применяются вольфрамовые электроды, которые относятся к категории неплавящихся. Они отличаются большим разнообразием типов, определить каждый из которых помогает маркировка, наносимая на эти изделия в процессе производства.

Разновидности вольфрамовых электродов

При чем здесь волчьи сливки?

Схематическая сварка вольфрамовым электродом.

Вольфрам и высокие температуры – понятия в современной технике неразделимые. Его главное свойство – чрезвычайно высокая тугоплавкость, что и определяет значение и место вольфрама в отраслях промышленности.

Это значение трудно пере появление вольфрама в качестве тугоплавкого компонента в самых разнообразных сплавах можно назвать настоящим промышленным переворотом. Открыли вольфрам очень давно – в 18-ом веке.

За светло-серый цвет он получил весьма экзотическое название от немецких слов Wolf – волк и Rahm – сливки: волчьи сливки. Но промышленный триумф этого чудесного металла состоялся только в начале 20-го века.

В сварочном деле альтернативы вольфраму нет: вольфрамовый электрод с добавками или без них является лучшим помощником для варки самых проблемных или капризных металлов и сплавов.

Промышленный вольфрамовый переворот произошел с паролем из двух слов: «электроды вольфрам».

: Виды антикоррозийных покрытий для изделий из металла

Вольфрам как сварочный материал

Этот элемент относится к металлам. Он самый тугоплавкий, очень твердый и хрупкий, температура его плавления составляет почти 35000 С. Электрод в составе своем имеет непосредственно самого вольфрама от 95% до 99,5%. Остальное приходится на прочие добавки- оксиды тория, церия, лантана, циркония, иттрия. Перечисленные оксиды вводят в пруток исходя из назначения конкретной марки.

Назначение

Главное назначение этого электрода – сварка спецсталей, алюминия, магния и различных легких сплавов, тугоплавких металлов и металлов малых толщин, для работы, где предъявляются очень строгие требования.

Не боимся китайских расходников

Не нужно отворачиваться от продукции китайского происхождения в магазинах: она отличается от расходников из других стран тем, что сделана из «родного» китайского вольфрама.

Дело в том, что в Китае обнаружены самые большие запасы этого металла, страна является настоящим мировым вольфрамовым монополистом. Поэтому практически все импортные европейские вольфрамовые расходники произведены из китайского материала, а это означает определенную надбавку в цене.

Сферы использования вольфрамовых электродов различных марок

У вольфрамовых электродов, относящихся к каждому виду, есть отличительные характеристики, которые и определяют область их применения.

WP – зеленый наконечник

Электроды, выполненные из чистого вольфрама (WP), используются преимущественно для сварки на переменном токе, выполняемой в среде аргона. С их помощью производят аргонодуговую сварку изделий, выполненных из алюминия, алюминиевой бронзы (медно-алюминиевый сплав), магния, никеля, а также их сплавов.

Электроды данного вида имеют такие характеристики, как:

  • плохая зажигаемость дуги;
  • короткий срок службы;
  • плохая переносимость значительной токовой нагрузки;
  • безопасность для человеческого здоровья.

Режимы сварки меди вольфрамовым электродом (для стыковых соединений на медной охлаждаемой водой подкладке или подушке из флюса)

WC 20 – серый наконечник

Электроды WC 20 также используются для сварки в среде аргона, но с их помощью получают соединения деталей, выполненных из высоколегированных, в том числе нержавеющих сталей, высокосплавляющихся металлов (молибден, тантал и др.), меди, никеля, титана, а также их сплавов. Сварку такими прутками осуществляют на постоянном токе, подключаемом по прямой полярности.

К отличительным характеристикам вольфрамовых электродов этого типа следует отнести:

  • хорошую зажигаемость дуги;
  • продолжительный срок службы;
  • хорошую переносимость значительных токовых нагрузок;
  • безопасность для человеческого здоровья.

Режимы аргонодуговой сварки титановых сплавов

WL – синий наконечник

Электроды с маркировкой WL (WL 10, WL 15, WL 20) предназначены для выполнения работ на переменном, а также постоянном токе (используется прямая полярность), с их помощью осуществляют напыление, плазменную сварку, соединение деталей небольшой толщины, изготовленных из обычных и высоколегированных сталей.

Перечислим характеристики вольфрамовых электродов данного типа:

  • удовлетворительная зажигаемость дуги;
  • длительный срок службы;
  • хорошая переносимость токовых нагрузок;
  • безопасность для человеческого здоровья.

Режимы ручной сварки нержавеющей стали вольфрамовым электродом

WZ – белый наконечник

Электроды WZ 8 (наконечник белый) используются для сварки на переменном токе в среде аргона. Применяя их, выполняют аргонодуговую сварку изделий, выполненных из алюминия, медно-алюминиевых сплавов (алюминиевая бронза), магния, никеля и сплавов данных металлов.

К отличительным характеристикам вольфрамовых изделий данной марки относятся:

  • удовлетворительная зажигаемость сварочной дуги;
  • достаточно длительный срок службы;
  • хорошая переносимость токовых нагрузок;
  • безопасность для человеческого здоровья.

WT 20 – красный наконечник

Изделия с маркировкой WT 20 применяются для арогонодуговой сварки на постоянном токе (используется прямая полярность). Такими изделиями варят заготовки из высоколегированных сталей, высокосплавляющихся металлов, меди, никеля, титана, их сплавов.

Характеристики вольфрамовых электродов данного вида:

  • хорошая зажигаемость сварочной дуги;
  • достаточно длительный срок службы;
  • хорошая переносимость значительных токовых нагрузок;
  • возможная опасность для человеческого здоровья.

К группе вольфрамовых электродов, в которых присутствует торий, также относятся изделия марок WT 30 и WT 40. Из-за значительного содержания данного радиоактивного элемента в составе электродов применять их не рекомендуется, пары от них наносят вред окружающей среде и человеческому здоровью.

Оборудование для сварки

Если используется электрод вольфрамовый для аргоновой сварки, необходим особый набор оборудования. Он включает:

  • источник постоянного или переменного тока;
  • горелки с установленным на ней неплавящимся электродом;
  • ёмкости, в которые закачан инертный газ;
  • рукава (шлангов) для подачи газа в рабочее пространство.

Электроды выполняют из вольфрама или его соединений. Температура его плавления составляет 3 380 градусов Цельсия, что позволяет использовать его для работы практически со всем металлами.

Во время работы он не плавится, единственное, что требуется, — это выполнять заточку в соответствии с определёнными требованиями.

Электрод устанавливают в горелку, при этом та часть электрода, которая не принимает участия в работе, защищается колпаком. Это необходимо для предотвращения его замыкания на массу.

На горелке установлена кнопка, которая подаёт газ и напряжение. На конце горелки установлено керамическое сопло. Из него выходит кончик электрода. К рукоятке горелки подсоединяют рукава, через которые подаётся газ.

После того как сварщик нажимает кнопку, начинается подача газа и электричества. Газ, поступающий из сопла, изолирует сварочную ванну от воздействия газов, содержащихся в атмосфере.

Критерии выбора электрода из вольфрама

При выборе вольфрамовых прутков необходимо ориентироваться на такие их параметры, как:

  • тип, химический состав и наличие легирующих добавок;
  • диаметр, который оказывает влияние на толщину формируемого сварного шва;
  • геометрия острия, определяющая многие характеристики сварочного процесса;
  • качество заточки.

Естественно, на выбор электрода определенной марки значительное влияние оказывают и характеристики соединяемых деталей: размеры, состав материала и др. При выборе вольфрамовых прутков можно обращаться к справочным таблицам или собственному опыту.

Основные критерии выбора электродов исходя из их свойств

Вольфрамовый электрод: для чего используется, классификация, характеристики

Сварка вольфрамовым электродом и классификация материала

Температура плавления вольфрама сумасшедшая — 3422 °C, это абсолютный чемпион по тугоплавкости из всех существующих металлов. Вряд ли вы найдете готовые детали из чистого вольфрама, это очень экономный металл: вполне достаточно будет малых доз в качестве добавок, чтобы вновь образованные сплавы обладали уникальными свойствам.

На сварочные работы такая экономность тоже распространяется. На метр сварочного шва расходуются малые доли грамма чистого вольфрама. Современные сварочные технологии для новых сплавов – вот для чего вольфрамовые электроды производятся в огромных количествах и самых разных видов.

Классификация и маркировка

В отличие от любых других электродов характеристики вольфрамовых электродов отлично уложены в стройную и понятную классификацию. Маркировка вольфрамовых электродов соответствует международному стандарту EN 26848. Их можно назвать самыми «дисциплинированными» расходниками в огромном массиве других сварочных материалов.

Сварочный аппарат для сварки вольфрамовым электродом.

Как и все расходники, они делятся на две большие группы:

  1. Электроды переменного тока для сварки алюминия и его сплавов, магния, смесей с ним и других сложных сплавов. Обычно выполнены из вольфрама без добавок.
  2. Электроды постоянного тока производятся с добавками из тория, церия, циркония, иттрия, лантана и др. Применяются в работах с нержавеющей сталью, высоколегированными сплавами с никелем, медью, углеродистыми сплавами и другими металлами или сплавами.

Для исчерпывающей информации о технических свойствах расходника цифры обозначают долю в процентах легирующих добавок в основной материал. Например, первая в аббревиатуре цифра 30 показывает, что в наконечнике содержится 3,0% добавки. Вторая цифра указывает длину изделия в миллиметрах.

Химический состав вольфрамовых электродов.

Помимо букв и цифр в систему маркировки включена точная и понятная цветовая классификация: у каждой легирующей добавки – свой конкретный цвет вольфрамовых электродов.

Серые WC-20 содержат 2% оксида церия и являются типичными универсальными электродами для сварки любыми токами. Они дают отличную стабильную дугу. Очень популярны в соединении труб в прямых стыках. Сварка вольфрамовым электродом WC-20 производится в среде аргона высоколегированных сплавов стали и других металлов типа меди, никеля, титана.

Свойства:

  • дуга зажигается легко и дает стабильное горение;
  • длительный срок годности;
  • отлично переносят сильное напряжение тока;
  • безопасны для здоровья.

Белые WZ-8 содержат всего 0,8% оксида циркония, используются с переменным током в среде аргона. Весьма капризны к «чистоте» вокруг сварочной рабочей ванны – не терпят малейшего загрязнения.

Очень устойчивы к высоким нагрузкам напряжения тока. Годятся для работы с алюминием, медью и разнообразными сплавами из этих металлов. Никель и магний тоже входят в сферу применимости этого расходника.

Полноценная альтернатива электродам из чистого вольфрама.

Свойства:

  • дуга зажигается легко;
  • длительный срок годности и службы;
  • устойчивы к токовому напряжению;
  • безопасны для здоровья.

Черные WL-10, золотистые WL-15, синие WL-20 с добавкой лантана по 1%, 1,5% и 2% соответственно. Работают при постоянном токе прямой полярности. Также весьма устойчивая дуга, можно производить повторный розжиг.

Швы получаются чистыми и долговечными. Имеется нюанс: электрод должен быть заточен под сферическую форму конца прутка.

Применяются для напыления, плазменной сварки, соединения заготовок с тонкими кромками из разных марок стали, включая высоколегированные сплавы.

Свойства:

  • дуга зажигается легко и быстро;
  • длительный срок годности и службы;
  • устойчивы к токовому напряжению;
  • безопасны для здоровья.

Ток сварки для вольфрамовых электродов.

Красные WT-20 электроды из вольфрама чрезвычайно популярны, содержат 2% оксида тория с массой отличных характеристик.

Употребляются при постоянном токе прямой полярности для заготовок из высоколегированных нержавеющих сплавов, титана, никеля и их сплавов.

На переменном токе тоже можно варить, но качество шва может получиться не очень высоким за счет «скачущей» дуги во время рабочего процесса.

Торий – радиоактивный элемент, поэтому его доля чаще всего не превышает 2%. Пары или пыль при вольфрамовой сварке могут нанести ущерб здоровью. Тем не менее эти электроды применяются чаще, чем расходники из чистого вольфрама: уж очень хорош торий в сварке самых капризных сплавов.

Свойства:

  • дуга зажигается легко и быстро;
  • угол заточки можно менять;
  • длительный срок годности и службы;
  • устойчивы к токовому напряжению;
  • опасны для здоровья без соблюдения техники безопасности.

Зеленые WP – расходники из чистого вольфрама. Это лучшие вольфрамовые электроды для сварки алюминия, его сплавов с медью, магнием, никелем с помощью аргонодуговой технологии. Использовать ток переменный.

Свойства:

  • дуга зажигается плохо;
  • длительный срок годности и службы;
  • устойчивы к токовому напряжению;
  • безопасны для здоровья.

Способ наплавки при сварке вольфрамовым электродом.

Темно-синие WY-20 с покрытием из иттрия в доле 2%, самые устойчивые наконечники для сварки сложных и ответственных конструкций.

Лучшие марки вольфрамовых электродов типов WT-20, WL-20, WC-20, WZ-8, WP, WY-20 применяются в сварке TIG – Tungsten Insert Gas или WIG, GTA, АДС – все аббревиатуры обозначают одно: дуговая сварка неплавящимся электродом в среде инертного защитного газа в трех вариантах – ручном, полуавтоматическом или автоматическом. Российские разновидности вольфрамовых электродов выпускаются чаще под иной маркировкой: ЭВЧ, ЭВЛ, ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВИ-3, ЭВТ-15 по ГОСТу 23949-80.

Но все они соответствуют международным стандартам, в чем можно убедиться в многочисленных справочниках по сварочному делу. На всякий случай добавим, что вольфрамовые расходники – лучшие электроды для аргонодуговой сварки.

Как выбрать самый подходящий расходник

Выбор вольфрамового электрода можно делать по разным критериям:

  • Тип (переменный или постоянный ток), наличие добавок, химический состав и доля этих добавок.
  • Диаметр электрода, от которого зависит ширина сварочного шва.
  • Форма и качество заточки конца электрода.

Марки и диаметр электродов.

В международной маркировке легко ориентироваться:

  • Первая заглавная латинская буква W – это вольфрам, вторая заглавная латинская буква – это легирующая добавка.
  • Первая цифра после латинских букв обозначает долю добавки в процентах. Например, цифра 15 показывает, что доля добавки в вольфрамовом электроде составляет 1,5%. Вторая цифра, которая пишется через дефис после первой, обозначает длину электрода в миллиметрах. Самая распространенная длина – это 175 мм, бывают по 50 мм и выше, но не длиннее 175 мм.

Заточка и еще раз заточка

Одной из главных особенностей вольфрамовых электродов является обязательность заточки их концов. Плавящиеся наконечники в этом отношении намного удобнее и «лояльнее» к мастеру – они готовы к работе сразу же, даже после первичного использования.

Неплавящиеся же вольфрамовые электроды нужно постоянно контролировать. Все дело в потоках электронов, которые движутся к концу прутка, и от которых зависит давление дуги на свариваемую поверхность.

А от такого давления зависит все: качество и габариты шва, глубина проварки.

Заточка вольфрамового электрода и его форма подпадают под жесткие правила и зависит от конкретной марки расходника:

  • Форма шарика на кончиках в марках WP и WL.
  • Форма конуса в марках WC, WY, WT, WZ.

Имеет значение и длина, на которую нужно затачивать наконечник. Определить ее можно, умножив диаметр расходника на постоянное число 2,5. Если, например, диаметр равен 3 мм, то затачивать его конец нужно на длину в 7,5 мм. Точить нужно болгаркой или точильным кругом.

Как затачивать вольфрамовые электроды.

Кроме длины заточки важен и ее угол. Если сварка будет проходить на невысоком токе, угол заточки должен составлять 10 – 20 градусов. Для тока средней силы подходит угол радиусом от 20-ти до 30-ти градусов. При мощном токе нужен угол от 60-ти до 120-ти градусов. Почему важен угол: его величина влияет на устойчивость дуги и на долговечность работы самого электрода.

Самые распространенные размеры угла заточки находятся в диапазоне от 20-ти до 90-та градусов. Если угол меньше 20-ти градусов, электрод будет быстро изнашиваться. Если больше 90 градусов, появится риск неустойчивости горения дуги аргоновой сварки. Угол заточки конца расходника не зависит от материала, из которого он сделан, здесь имеют значение только характеристики тока.

Если заточка вольфрамовых электродов игнорирована или не соответствует правилам, последствия проявятся обязательно: первым делом это будет не полностью проваренный шов с некачественным креплением.

Несимметричная форма заточки обязательно собьет дугу с правильного направления. Слишком острые или слишком тупые углы приведут к высокому изнашиванию расходника или к мелкой проварке шва.

Также нужно контролировать два дополнительных критерия:

  • степень остроты или притупления кончика;
  • появление рисок в процессе заточки.

Заточка настолько важна, что выпускаются и продаются специальные устройства:

  • GTech от знаменитого шведского производителя ESAB – это машинки с алмазными дисками с системой всасывания пыли.
  • ESGPlus от немецкого производителя Orbitalum для работы с шестью видами сечений и четырьмя вариантами углов заточки.
  • EWMTGM 40230 от немецкого производителя EWM HighTec Welding GmbH – компактный ручной станок для заточки под углами от 0° до 90°.

Аргонодуговая сварка, советы

Принцип аргонодуговой сварки.

Ток должен быть постоянным прямой полярности – это классическое требование сварки в аргоне вольфрамовыми расходниками.

Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки нужно выбирать по диаметру электрода и форме его заточки. К этому выбору подойти нужно более чем внимательно. Конец нужно затачивать остро и очень точно.

Если производится в кустарных условиях, заточку можно делать на точильном станке.

Не допускать перегрева наконечника, потому что, нагреваясь, вольфрам становится хрупким и может раскрошиться. Качество чистого аргона должно быть очень высоким с объемной долей не меньше 99,99%. Если это требование не выполнять, шов немедленно потемнеет. Варить нужно справа налево, горелку держать в правой руке под углом от 70° до 85°, присадочную проволоку – в левой руке под углом в 20°.

Переменный ток используется в сварке алюминия и его сплавов, при этой технологии электрод для аргонной сварки не требует столь тщательной заточки. Достаточно будет умеренного закругления. В работе с алюминием важнейшим требованием является предварительная максимально тщательная очистка поверхностей с особым вниманием удалению жировых остатков.

Главное – запомнить, что вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки будут великолепно работать лишь при соблюдении всех технологических требований. Это самый дисциплинированный электрод по своей сути, но он требует такой же дисциплины и от мастера.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.