Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки

Обозначения основных легирующих оксидов

C (Ce церий) – оксид церия;

Z (Zr цирконий) – оксид циркония;

L (La лантан) – оксид лантана;

T (Th торий) – оксид тория;

P (иногда не указывается) – чистый вольфрам без добавок.

Число, следующее за буквенным обозначением, показывает каков процент добавки в составе электрода в десятых долях процента.

Например, 20 означает, что в составе электрода содержится около 2% легирующего оксида.

Что касается цветовых отметок, то они соответствуют определенным маркам следующим образом:

зеленый WP (чистый вольфрам)

серый WC 20 (с оксидом церия 2%)

черный WL 10 (с оксидом лантана 1%)

золотой WL 15 (с оксидом лантана 1,5%)

синий WL 20 (с оксидом лантана 2%)

белый WZ 8 (с оксидом циркония 0,8%)

желтый WT 10 (с оксидом тория 1%)

красный WT 20 (с оксидом тория 2%)

фиолетовый WT 30 (с оксидом тория 3%)

оранжевый WT 40 (с оксидом тория 4%)

Следует отметить, что использование марок WT30 и WT40 не рекомендуется, т.к. торий является радиоактивным элементом и его повышенное содержание в составе электрода может нанести вред здоровью и окружающей среде.

Теперь перейдем к использованию неплавящихся электродов и их сравнительным характеристикам:

Тип WP, или W (зеленый)

Применяется для аргонодуговой сварки переменным током алюминия, алюминиевой бронзы, магния, никеля и их сплавов. 

Сравнительные характеристики: 

Зажигаемость – очень плохо 

Срок службы – плохо 

Нагружаемость током – плохо 

Безопасность для здоровья – отлично

Тип WС 20 (серый)

Применяется для аргонодуговой сварки постоянным током прямой полярности нержавеющих и др. высоколегированных сталей, высокосплавляющихся металлов (молибден и т.п.), медь, бронза, никель, титан и их сплавов.

Сравнительные характеристики:

Зажигаемость – очень хорошо

Срок службы – очень хорошо

Нагружаемость током – очень хорошо

Безопасность для здоровья – отлично

Тип WL (черный)

Применяется для плазменной сварки/напыления переменным током и постоянным током прямой полярности деталей малой толщины, высолегированных сталей.

Сравнительные характеристики:

Зажигаемость – удовлетворительно

Срок службы – очень хорошо

Нагружаемость током – хорошо

Безопасность для здоровья – отлично

Тип WZ 8 (белый)

Применяется для аргонодуговой сварки переменным током алюминия, алюминиевой бронзы, магния, никеля и их сплавов.

Сравнительные характеристики:

Зажигаемость – удовлетворительно

Срок службы – хорошо

Нагружаемость током – хорошо

Безопасность для здоровья – отлично

Тип WT 20 (красный)

Применяется для аргонодуговой сварки постоянным током прямой полярности нержавеющих и др. высоколегированных сталей, высокосплавляющихся металлов (молибден и т.п.), медь, бронза, никель, титан и их сплавов.

Сравнительные характеристики:

Зажигаемость – очень хорошо

Срок службы – хорошо

Нагружаемость током – очень хорошо

Безопасность для здоровья – удовлетворительно

РАБОТА С ВОЛЬФРАМОВЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ

Применение любого из типов вольфрамовых электродов может быть крайне эффективно, но только при правильном подходе. Верный подбор изделий, а также установка необходимых параметров сварки позволят выполнить работу качественно и быстро, не столкнувшись с какими-либо трудностями

Прежде всего стоит большое внимание уделить выбору толщины вольфрамового электрода. Ознакомиться с основными рекомендациями подбору оптимального диаметра можно в таблице

Не менее важным параметром, влияющим на конечный результат работы, считается подаваемый ток. Подробная таблица токов и электродов представлена ниже.

Всем мастерам, использующим аксессуары этого типа важно знать, что при правильном подборе самих принадлежностей и режимов сварки, поверхность изделия должна блестеть. Если же это не так, и она матовая, стоит задуматься о токовой нагрузке

Возможно, она слишком превысила все возможные допустимые параметры. Наличие же цветного налета на электроде после завершения работы говорит лишь о том, что подается слишком мало газа или стоит увеличить время продувки. Предотвратить появление наростов на конце изделия, или так называемых коронок, очень просто. Достаточно улучшить качество газовой среды, и повысить уровень охлаждения электрода.

Маркировка электродов

В подавляющем большинстве случаев пользоваться плавящимся электродом в среде аргона нецелесообразно. Гораздо правильнее применять вольфрамовый неплавящийся инструмент. Конечно, и вольфрам плавится. Но при реальных температурах процесса сваривания он совершенно устойчив. Кроме чистого металла, можно использовать его смесь с лантаном и тарированный вольфрам.

Практическое обозначение электродов для аргонной сварки по соображениям удобства и безопасности производится путем окрашивания. Широко распространен зеленый инструмент или WP. Такое обозначение имеет изделие из технически чистого вольфрама. С помощью подобных приспособлений можно варить магний, алюминий, их сплавы между собой и с другими металлами.

К сведению: этот стандарт распространяется не только на инструменты для аргонодуговой сварки, но и на другие изделия для подобных работ. Возвращаясь к изделиям серии WP, следует подчеркнуть, что они работают лишь на переменном токе. Применение на постоянном токе затрудняется невозможностью нормального затачивания. Продолжая обзор видов аргонодуговых электродов, стоит перейти к варианту WZ. Он подразумевает белый окрас. Такие инструменты содержат заметное количество оксида циркония.

Дуга электродов WZ очень стабильна. Подобное приспособление используют, когда нужно варить:

  • алюминий;
  • бронзу;
  • никель и сплавы этих металлов.

Красной краской маркируются электроды WT. В них в качестве добавочного элемента используют оксид тория. Подобный вариант применяется очень часто, однако надо понимать, что он радиоактивен. Приходится использовать максимальные меры защиты. Работать можно только в местах с надежной мощной вентиляцией. Красный сварочный инструмент применяют, чтобы работать с:

  • танталом;
  • нержавеющей сталью;
  • молибденом.

Различать по цветам нужно и темно-синий электрод (WY). Это решение пригодится для особо ответственных или очень сложных соединений. Такой инструментарий полезен в работе со сталью различной степени углеродистости и легирования. WY находит применение в манипуляциях с титаном и различными марками нержавеющей стали.

Виды вольфрамовых электродов

Модели вольфрамовых электродов различаются по цветам:

Зеленые (WP) – в данной модели самое высокое содержание чистого металла, так как доля примесей составляет всего 0,5%. При использовании переменного тока они дают отличную стабильность горения дуги. Баланс может быть улучшен при помощи высокочастотной стабилизации осциллятором. Лучше всего свойства проявляют себя при синусоидальном переменном токе. Используются вольфрамовые электроды для сварки алюминия, а также его сплавов, и магния. По причине ограниченной тепловой нагрузки, в данных разновидностях конец инструмента выполнен в виде шарика.

Вольфрамовые электроды типа WP

Белые (WZ8) – в данной модели дополнительно присутствует оксид циркония. Здесь ни в коем случае не должно присутствовать какое-либо загрязнение в сварочной ванне. Использование предпочтительно на переменном токе. Данная разновидность обеспечивает повышенную стабильность дуги. Токовая нагрузка является более высокой, которую могут выдержать ториевые, лантановые и цериевые электроды. Заточка вольфрамовых электродов здесь выполнена в виде сферы. Используется для сваривания никеля, магния, бронзы, алюминия, а также сплавов этих металлов.

Вольфрамовые электроды WZ8

Красные (WT20) – в данной модели присутствует оксид тория. Красные являются одними из самых распространенных, так как смогли лучше всех проявить себя при сварке на постоянном токе, существенно превосходя модели без добавок. Сам торий относится к радиоактивным металлам низкого уровня, поэтому они дают негативный осадок не только на окружающую среду, но и на здоровье мастера. Выделения при периодическом использовании не подвергают здоровье большому риску, но постоянное использование может дать осложнения. Вольфрамовый электрод для аргонной сварки с торием отлично проявляется себя как на постоянном, так и на переменном токе. У него можно изменять угол затачивания наконечника, так как даже при высокой силе тока они не плавятся в своих тонких местах. Стандартная заточка делается в виде площадки с выступами. Могут подходить для сваривания мели, никеля, титана, тантала, молибдена и кремниевой бронзы.

Вольфрамовые электроды WT20

Тёмно-синие (WY20) – это иттрированная модель, которая обладает повышенной стойкостью к воздействию высоких температур. Применяют их при постоянном токе с прямой полярностью. Служит инструмент для сварки особо ответственных конструкций. Оксидная добавка здесь составляет около 2%. Благодаря иттрированию повышается стабильность катодного пятна, поэтому, даже при изменении тока в широком диапазоне дуга остается стабильной. Используются вольфрамовые электроды для сварки нержавеющих сталей, низколегированных и углеродистых металлов.

Вольфрамовые электроды WY20

Серые (WC20) – в данной модели присутствует около 2% оксида церия. Церия является весьма распространенным редкоземельным нерадиоактивным металлом. Он положительно влияет на эмиссию электрода. Благодаря этому начальный запуск становится легче, а диапазон работы по току становится шире. Это универсальные инструменты, которые могут применяться при любом роде электричества. Здесь заметна высокая стабильность дуги даже при небольшом токе. Они используются для орбитальной сварке трубопроводов и тонких листов металла. При высоких температурах церий концентрируется в наконечнике, что становится недостатком. Их применяют для работы с необием, танталом, молибденом, бронзой, кремниевой бронзы.

Вольфрамовые электроды WC20

Золотистые и синие (WL15 и WL20) – обе марки содержат в себе оксид лантана. Это дает хорошие показатели для начального запуска дуги. С ними намного ниже вероятность сделать прожог металла. Дуга остается устойчивой на протяжении всего времени эксплуатации. Отличия в марках состоит в том, что в золотистых имеется 1,5% добавок, а в синих – 2%. Чем больше оксида лантана в составе, тем выше диапазон рабочего тока. Здесь он в 1,5 раза больше, чем в других марках. Это влияет на износ поверхности наконечника, который считается одним из самых тонких в этой отрасли. С его помощью сваривают стали высокого легирования, медь, алюминий и бронзу.

Вольфрамовые электроды WL-15

Можно ли изменить размер

Размер вольфрамового, титанового или тистенового кольца невозможно уменьшить или увеличить. Оборудование традиционных ювелирных мастерских не предназначено для обработки столь твердых металлов.

Аналогичное свойство припишем и стали 316L. Не верите — попробуйте найти мастера, который возьмется за изменение размера стального кольца. А если найдете специалиста с соответствующим оборудованием, стоимость услуги вряд ли обрадует. Ценник будет сравним с изменением размеров кольца из золота и с большой вероятностью превысит первоначальную стоимость вашего кольца.

Вольфрамовые кольцаТитановые кольцаКольца из тистенаКольца из стали 316L
Нельзя изменить размер

Выгодная альтернатива при покупке колец в интернете — выбор магазина, предоставляющего услугу бесплатного обмена. Возможность обменять кольцо неподошедшего размера по почте или при посещениие шоурума в нашем магазине доступна в течение 30 дней после получения заказа. Чтобы сократить вероятность ошибочного выбора, рекомендуем перед онлайн-покупкой ознакомиться с методами определения размера кольца в домашних условиях.

Какие марки лучшие

Вольфрамовые электроды представлены как зарубежными, так и отечественными производителями.

Наиболее популярными стали:

  • продукция шведской компании ESAB, выпускаемая не только в Европе, но и на российских заводах;
  • высокая цена стержней фирмы Fubag из Германии соответствует их качеству;
  • весь спектр электродов из вольфрама есть в каталоге итальянского бренда BlueWeld;
  • лантановая проволока ЭВЛ завода Экотек.

Кроме продукции крупных заводов, торговые предприятия предлагают изделия множества китайских производителей. Самыми популярными стали Shaanxi Yuheng Tungsten Molybdenum Industrial Co., Ltd, свыше 15 лет выпускающая электроды из вольфрама, Hangzhou Linan Dayang Welding Material Co., Ltd и др.

Принцип работы аргонодуговой сварки

В международном обозначении аргонодуговой метод имеет аббревиатуру TIG. Он активно применяется на производстве и в мастерских. С его помощью соединяют треснутые детали автомобилей (поддоны картера, блоки охлаждения двигателя), собирают емкости для пищевой и химической промышленности, изготавливают нержавеющие полотенцесушители, коллекторы, фильтры для жидкостей и т. д. В гараже таким аппаратом можно успешно выполнять кузовной ремонт или выпускать мелкую продукцию.

Принцип работы аргоновой сварки заключается в соединение металлов электрической дугой в среде инертного газа. Для процесса понадобиться источник тока, который понижает напряжение и повышает ампераж. Ток подается на горелку, оснащенную вольфрамовым электродом. Он неплавящийся, поэтому сварщику легче контролировать длину дуги, которая должна быть 2-5 мм. Кабель массы подключается к изделию.

Прикосновение конца вольфрамовой иглы к детали возбуждает электрическую дугу. Для тонких швов не требуется поперечных колебаний — электрод ведется ровно, справа налево вдоль линии шва, поверхность соединения получается гладкой как зеркало. Если между деталями присутствует зазор или необходимо расширить границы шва, то при ведении горелки, сварщик совершает незначительные колебания по сторонам, растягивая сварочную ванну. Это содействует образованию мелкой чешуи.

Процесс аргонодуговой сварки.

Температура дуги колеблется от 2000 до 5000 градусов, в зависимости от силы тока. Это позволяет расплавлять кромки металла и соединять его тонким швом. Чтобы усилить конструкцию, используется присадочная проволока, подающаяся второй рукой сварщика в сварочную ванну. Так, можно повысить высоту валика, придать шву чешуйчатость и даже выполнять наплавку металла под последующую механическую обработку (проточку на токарном станке, шлифовку).

Для защиты сварочной ванны от внешней среды применяется инертный газ аргон. Он подается от баллона в горелку и вытесняет обычный воздух. Это исключает образование пор в структуре шва. Соединение получается герметичным и прочным. Параллельно защитный газ охлаждает вольфрамовый электрод и керамическое сопло, чтобы они не перегревались. На заключительной стадии, когда дуга погашена, аргон содействует застыванию шва.

Схема процесса аргонодуговой сварки.

Плюсы и минусы метода TIG

У метода TIG есть явные преимущества перед другими способами сварки, но работа аргоновым сварочным аппаратом имеет и несколько недостатков, к которым нужно быть готовым, выбирая этот метод сваривания.

Плюсы метода TIG

  1. локальный нагрев исключает серьезные деформации изделия;
  2. тонкая вольфрамовая игла позволяет создавать узкие, аккуратные швы;
  3. можно вести сварку с присадкой и без нее, влияя на высоту валика;
  4. соединение получается без шлаковой корки сверху;
  5. в большинстве случаев не требуется последующая
  6. механическая обработка;можно сваривать нержавеющие стали и цветные металлы;
  7. швы герметичны и выдерживают высокое давление;
  8. отсутствуют брызги металла, прилипающие к поверхности.

Минусы метода TIG

  1. скорость соединения уступает MIG;
  2. колпак горелки мешает работе в труднодоступных местах;
  3. керамическое сопло немного ограничивает видимость сварочной ванны;
  4. качество шва зависит от навыков пользователя (сразу взять и варить, как полуавтоматом не получится);
  5. требуется постоянно подавать второй рукой присадку и контролировать ее длину (при сварке длина проволоки быстро сокращается, а длинные куски неудобно держать в руках,
  6. поскольку они «гуляют»);
  7. вольфрамовые электроды стоят дороже покрытых;
  8. дополнительные расходы на аргон;
  9. нельзя качественно сварить детали на улице при сильном ветре (сдувается аргон и сварочная ванна остается незащищенной).

Изменение цвета со временем

Если кольцо начало темнеть или проявлять признаки ржавчины, — это украшение посредственного качества. Кольца из вольфрама, титана, тистена и нержавеющей стали (без цветного покрытия) не меняют первоначальный оттенок, не боятся воздействия ультрафиолета, воды (даже морской), устойчивы к коррозии, не окисляются при взаимодействии с кожей (в отличие от некоторых украшений из серебра).

Вольфрамовое кольцоТитановое кольцоКольцо из тистенаКольцо из стали 316L
Не меняют цвет, не темнеют, не тускнеют, не подвержены ржавчине.

Изменение цвета вольфрамового кольца, как и моделей из тистена или титана — признак повышенного содержания примесей в металлическом сплаве. Равно как и потемнение стального кольца — факт того, что его состав не соответствует зарекомендовавшей себя марке стали 316L.

Физико-химический состав

Большинство вольфрамовых электродов ВЛ имеют в своем составе от 97% вольфрама и выше. Естественно, что у каждой марки этот параметр индивидуален, но в большинстве случаев это чистый металл. Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки, которые без добавочных элементов содержат 99,5% вольфрама. В остальных случаях, в среднем, содержится 1,5-3% таких добавок как:

  • Оксид церия;
  • Оксид лантана;
  • Оксид циркония;
  • Оксид тория.

Обозначения и маркировка

Маркировка вольфрамовых электродов является достаточно простой, так как их состав не содержит в себе массу разнообразных элементов, а имеется всего 1 добавка, либо же ее нет вовсе. Цвета вольфрамовых электродов как раз соответствуют различным добавкам. Если смотреть на обозначение, то типовым здесь будет, к примеру, WL15, что расшифруется как:

  • W – электрод вольфрамовый;
  • L – наличие оксида лантана;
  • 15 – наличие добавки (в данном случае оксида лантана) 1,5%.

Таким образом, вторая буква обозначает добавку, а цифры, содержание ее в сотых долях процента.

Выбор вольфрамового электрода

Выбор производится относительно условий применения. Если сварка проходит на переменном токе, то лучше выбирать чисто вольфрамовые. Циркониевые добавки увеличивают стабильность горения дуги и максимальную температуру использования. Оксид тория в составе улучшает сопротивление температуре, так что таким электродам можно придавать любую форму. Инструменты из иттрированного вольфрама дают лучшую стабилизацию дуги. Церий в составе обеспечивает универсальность применения при любых режимах.

Основные режимы и нюансы применения

Основной особенностью использования данных инструментов является подбор правильного режима тока, относительно его рода и полярности, так как характеристики электродов в каждом случае проявляются по-разному.

Величина диаметра, мм

Ток постоянный, полярность прямая, А

Ток постоянный, полярность обратная, А

Ток переменный, А

1

15…60

15…20

1,6-2

20…100

20…60

3

80…250

25….40

60…150

4

200…360

40…50

120…200

5

350…550

50…80

180…300

6

500…700

80…125

250…340

Производители

Благодаря своей востребованности такие электроды производятся во всем мире. На рынке можно встретить следующие марки:

  • Tungstone (Польша);
  • Abicor Binzel (Германия);
  • Jasic (Китай).

Способ применения

Изделия используются для сварки под флюсом или в атмосфере защитных газов, прежде всего- аргона. Вольфрам – наиболее тугоплавкий металл, поэтому он подходит для сваривания всех остальных. При посредстве аргонной сварки сваривают цветные и легкие металлы. Другими способами варить титановые сплавы практически невозможно.

Вольфрамовый электрод вставляется в горелку, через нее подается защитный газ и напряжение на электрод. На заготовку подключают второй кабель, и электрическая цепь замыкается через воздушный промежуток между кончиком вольфрамового стержня и заготовкой. В нем и поджигается электродуга. Облако защитного газа вытесняет воздух, не допуская контакта между кислородом и азотом воздуха и расплавленным металлов в сварочной ванне. Сбоку в рабочую зону вводится пруток присадочного материала.

Сварщик держит горелку правой рукой, а пруток- левой. Их следует вести вдоль линии шва синхронно, поддерживая достаточное для формирования материала шва поступление металла прутка в сварочную ванну. Для этого необходима идеальная координация движений.

В качества источника тока используют:

  • инвертор;
  • сварочный трансформатор;
  • выпрямитель.

Многофункциональные инверторы вытесняют морально устаревшие источники тока. Они поддерживают разные режимы полярности: прямую, обратную и переменный ток.

При работе переменным током в дополнение к источнику тока подключается высокочастотный осциллятор. Подаваемые им в рабочуюю цепь высокочастотные импульсы помогают разжечь дугу и поддерживать ее стабильность.

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

Влияние полярности тока на процесс сварки тиг

Полярность тока сварки существенным образом сказывается на характере протекания процесса дуговой сварки в инертном газе вольфрамовым электродом. В отличии от сварки плавящимся электродом (к которой относится сварка ММА и МИГ/МАГ) при сварке неплавящимся электродом в защитной среде инертного газа различия в характере процесса сварки на обратной и прямой полярности носят противоположный характер.

Так при использовании обратной полярности процесс сварки ТИГ характеризуется следующими особенностями:

– сниженный ввод тепла в изделие и повышенный в электрод (поэтому при сварке на обратной полярности неплавящийся электрод должен быть большего диаметра при одном и том же токе; в противном случае он будет перегреваться и быстро разрушится);
– зона расплавления основного металла широкая, но неглубокая;
– наблюдается эффект катодной чистки поверхности основного металла, когда под действием потока положительных ионов происходит разрушение окисной и нитридной пленок (так называемое катодное распыление), что улучшает сплавление кромок и формирование шва.

В то время как при сварке на прямой полярности наблюдается:

– повышенный ввод тепла в изделие и сниженный в электрод;
– зона расплавления основного металла узкая, но глубокая.

Как и в случае сварки ММА и МИГ/МАГ, различия свойств дуги при прямой и обратной полярности при сварке ТИГ связаны с несимметричностью выделения энергии на катоде и аноде. Эта несимметричность, в свою очередь, определяется разностью в значениях падения напряжения в анодной и катодной областях дуги. В условиях сварки неплавящимся электродом катодное падение напряжения значительно ниже анодного падения напряжения, поэтому тепла на катоде выделяется меньше, чем на аноде.

Ниже приведен примерный объем выделения тепла на различных участках дуги применительно к сварке ТИГ при токе сварки 100 А и при использовании прямой полярности (как произведение падения напряжения в соответствующей области дуги на ток сварки):

– в катодной области: 4 В х 100 А = 0,4 кВт на длине ≈ 0,0001 мм
– в столбе дуги: 5 В х 100 А = 0,5 кВт на длине ≈ 5 мм
– в анодной области: 10 В х 100 А = 1,0 кВт на длине ≈ 0,001 мм.

В связи с тем, что при сварке на прямой полярности наблюдается повышенный ввод тепла в изделие и сниженный в электрод, при сварке на постоянном токе используют прямую полярность. При этом, благодаря тому, что тепло выделяется, в основном, в анодной области, плавятся только те участки основного металла, на которые направляется дуга, т.е. где оказывается размещенным анод.

ЧТО ТАКОЕ ВОЛЬФРАМОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ И ДЛЯ ЧЕГО ОНИ НУЖНЫ?

Вольфрамовые электроды — это тонкие электроды или прутки из очень тугоплавкого металла вольфрама. Используются в ходе проведения аргонодуговой сварки TIG. При этом весь рабочий процесс происходит в среде инертного газа, в роли которого чаще всего выступает аргон. Металлические же прутки применяются для заполнения пустот в шве, если такая необходимость присутствует, и подаются второй рукой. Аргон же необходим для того, чтобы обеспечить защиту электрода от газов, присутствующих в воздухе.

Главное преимущество вольфрама заключается в его тугоплавкости. Так, например, температура, при которой он плавиться — 3410 градусов, а закипает — 10220. Т.е. материал сохраняет свою форму и остается идеально твердым даже в том случае, когда раскален докрасна. Расход вольфрама в процессе сварки настолько мал, что кажется, будто он и вовсе отсутствует. Так, на обработку 1 метра шва понадобиться даже не 1 грамм, а сотые его доли чистого вольфрама. Если же он легирован оксидами, расход становится еще меньше. Так что только представьте, насколько хватает вольфрамового электрода, и как выгодно их использовать.

Плавящимся электродом

Кроме широко применяемой технологии TIG используется и способ сварки в аргоновой среде плавящимся электродом. При этом отпадает необходимость вручную подавать в сварочную зону присадочный материал. Для этого используется специальное сварочное оборудование- полуавтоматический аппарат.

Присадочный материал в виде проволоки непрерывно подается специальным механизмом в зону сварки. Проволока с бобины проходит через подающие ролики и далее через рукав в горелку. По тому же рукаву проходит и защитный газ, и электрический кабель. Сварщик не должен следить за синхронностью движения горелки и прутка присадочного материала, а может полностью сосредоточиться на точности выполнения рисунка шва.

Такая технология не требует настолько высокой квалификации и опыта от сварщика, как технология TIG. Производительность работы полуавтоматом также значительно выше, поскольку не нужно делать перерывы для замены присадочного прутка. Проволоки на бобине хватит на самый длинный шов.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий

Adblock
detector