Svařování wolframovou elektrodou – vlastnosti, technologie, vybavení

Pozoruhodné fyzikální a chemické vlastnosti wolframu jsou široce využívány v průmyslové výrobě. Wolfram se nejvíce používá v chemickém průmyslu a elektrotechnice. Dlouhá desetiletí jsme neznali jiný typ osvětlení než žárovky, jejichž spirála byla vyrobena z wolframového drátu. Tento kov byl vybrán kvůli své schopnosti pracovat při vysokých teplotách.

Takové produkty nejsou v kvalitě horší než jejich zahraniční protějšky.

Сферы применения

Znalost oblastí použití určitých typů wolframových elektrod a také jejich vlastností vám pomůže při správné volbě.

Každý typ je vytvořen pro konkrétní účel, který určuje typy výroby, ve kterých se používají:

• Elektrody bez legování používá se pro svařování niklu a hliníku.
• Elektrody WC-20 používá se pro svařování tantalu, molybdenu, vysokolegovaných ocelí, titanu, niklu, mědi.
• Elektrody s označením WL V argonovém prostředí je možné provádět nástřik kovů a plazmové svařování běžných i nerezových ocelí střídavým nebo stejnosměrným proudem stejnosměrné polarity.
• Elektrody WZ V argonu můžete vařit nikl, hliník, hořčík a jejich slitiny.
• Elektrody s červeným hrotem Hmotnost 20 potřebné pro svařování mědi, niklu, titanu a vysoce legovaných ocelí. Mají dobrý start oblouku a dlouhou životnost, ale mohou být zdraví nebezpečné, pokud jsou vdechovány svařovací plyny a aerosoly.

Wolframové svařování

Výhody

Nekonzumovatelná wolframová elektroda má následující výhody:

• stabilní svařovací oblouk;
• dostupnost široké škály s různými vlastnostmi;
• dlouhá doba provozu;
• vysoká ekonomická efektivita aplikace.

Broušení

Tvar hrotu určuje správné rozložení energie ve směru svařovaných dílů a velikost obloukového tlaku, který následně určí tvar švu. Proto je třeba k ostření přistupovat vážně a se znalostí věci. Ostření lze provádět ručně na elektrické brusce, ale lepších výsledků se dosahuje pomocí speciálních zařízení: strojů na ostření elektrod.

Tvar ostření je určen značkou elektrody a parametry svařovaných obrobků:

• Značky WP и WL musí končit koulí;
• Na známce WT konec elektrody by měl mít mírnou konvexnost;
• Jiné typy se brousí kuželem (jako tužka).

Zajímavá vlastnost je pozorována při svařování hliníkových dílů – na konci elektrody se vytvoří koule a není třeba ostřit. Délka broušené oblasti je určena průměrem tyče vynásobeným 2,5. Tento koeficient je konstantní.

Požadavky na proces svařování

Svařovací technika a pravidla

Pro ruční svařování argonovým obloukem wolframovými elektrodami se nejčastěji používá invertor. Tento proces je celosvětově známý jako TIG. V tomto režimu mohou pracovat nejen invertory, ale i jiné typy svařovacích strojů. Kromě toho se rozlišuje provoz na střídavý proud (AC) a provoz na stabilizovaný stejnosměrný proud (DC).

Svařování se provádí v různých směrech s hořákem umístěným pod různými úhly v závislosti na tloušťce svařovaných materiálů. Hlavní podmínkou pro kvalitní šev je udržení stabilního oblouku. Nejjednodušší způsob, jak dosáhnout dobrého výsledku, je pracovat se stejnosměrným proudem s přímou polaritou.

Je velmi důležité správně podávat plnicí drát a sledovat ohřev elektrody během procesu ostření. Při přehřátí elektroda zkřehne a může prasknout.

Požadované svařovací zařízení

Nejprve potřebujeme zdroj energie a nejlepší volbou by byl svařovací invertor. K tomu je třeba přidat následující nástroje a materiály:

• hořák;
• plynová hadice;
• nekonzumovatelná wolframová elektroda;
• ochranný plyn – argon;
• výplňový drát – tyč.

Místo argonu lze použít helium. O volbě plynu rozhodují technologové v závislosti na materiálu svařovaných dílů. Kromě zajištění procesu veškerým potřebným vybavením je nutné nezapomenout na kvalitní přípravu hran.

Bezpečnostní opatření

Wolframové svařování v prostředí ochranného plynu je právem považováno za jeden z nejbezpečnějších způsobů spojování dílů. To je způsobeno malým množstvím škodlivých látek uvolněných během procesu svařování. Přesto je nutné usilovat o další snižování nebezpečných plynů a mechanického prachu. Toho je dosaženo snížením rychlosti svařování, snížením svařovacího proudu a zabráněním svařování povrchů znečištěných olejem.

Svářečům by mělo být umožněno pracovat pouze po absolvování všech typů školení a po ověření relevance jejich povolení. To platí zejména pro schválení elektrické bezpečnosti. Svářeč musí znát specifika používání osobních ochranných pracovních prostředků a při své práci je striktně používat. Pouze tento přístup zaručuje mnoho let práce bez újmy na zdraví.

Naše výrobky

-15% Článek: 8017923 Wolframové elektrody KEDR WE-3-175 Ø 3,2 mm (fialové) AC/DC

Co je to wolframová elektroda a kde se používá?

Wolframová elektroda je kulatá tyč vyrobená z čistého wolframu nebo wolframu s přídavkem přísad (legujících přísad). Wolfram se používá při svařování TIG s netavící se elektrodou.

Pokud máte otázku, proč „netavící“, pak je odpověď velmi jednoduchá. Wolfram má nejvyšší bod tání mezi čistými kovy (3422°C). Proto se svařování argonem provádí s přímou polaritou, protože teplota katodového bodu (-) dosahuje 3000 °C a teplota anodového bodu (+) dosahuje 4000 °C. Z tohoto důvodu se elektroda během svařování nespotřebovává, ale vyhoří.

Elektrody mohou mít čistý nebo leštěný povrch. Charakteristickým znakem čistých elektrod je, že jsou chemicky čištěny, tzn. Obrobky jsou leptány, aby se z povrchu odstranily oxidy a nečistoty.

Jedná se o nejnáročnější a nejnákladnější postup, proto se v průmyslové výrobě používá mnohem méně často. Broušený povrch elektrod naznačuje, že elektrody mohly být zpracovány kováním, protahováním nebo bezhrotým broušením. Poslední způsob je nejoblíbenější, výsledkem této výroby je zlepšení tepelné vodivosti elektrod.

Průměr a délka wolframových elektrod se může lišit. Standardní elektrody mají délku od 50 do 175 mm a jmenovitý průměr od 0,5 do 10 mm. V Rusku se elektrody vyrábějí podle GOST 23949-80, TU 48-19-27-91, TU 48-19-39-85, 48-19-221-83 a TU 48-19-527-83 z čistého wolframu a wolfram s aktivačními legujícími přísadami kovů vzácných zemin.

Wolframové elektrody se používají výhradně při svařování TIG, kvůli prevenci oxidů na povrchu spojovacího švu. Svařování probíhá v prostředí ochranného plynu, který chrání zónu svařování před působením kyslíku.

Tento typ svařování používá chemicky inertní plyn (vzácný plyn). Mezi tyto plyny patří helium, argon a speciální svařovací směsi. Charakteristickým rysem těchto plynů je, že mají velmi nízkou chemickou reaktivitu, jinými slovy, neinteragují s kovem svaru. Tyto plyny jsou také bezbarvé a bez zápachu.

Alfanumerické značení wolframových elektrod

V Rusku lze použít a aplikovat 2 typy značení wolframových elektrod – jedná se o klasifikaci podle GOST, TU a mezinárodní klasifikaci podle ISO 6848. Podívejme se krátce na tyto typy značení.

Označení domácích elektrod podle GOST a TU

Výrobky vyrobené v Rusku a splňující zavedené GOST a TU obsahují ve svém názvu písmena „E“ a „B“, jsou na prvním místě v názvu a znamenají „wolframová elektroda“. Dále název udává chemické složení přísad a jejich hmotnostní podíl.

• EHF – „H“ – čistý (wolfram ne méně než 99,92%);
• EVL – „L“ – lanthan (hmotnostní podíl oxidu lanthanitého od 1,1 do 1,4 %);
• EVL-2 – “L” – lanthan (hmotnostní podíl oxidu lanthanitého od 1,4 do 1,6 %)
• EVI-1 – “I” – yttrium (hmotnostní podíl oxidu yttria od 1,5 do 2,3%)
• EVI-2 – „I“ – yttrium (hmotnostní podíl oxidu yttria od 2,0 do 3,0 % a tantalu 0,1 %)
• EVI-3 – „I“ – yttrium (hmotnostní podíl oxidu yttria od 2,5 do 3,5 % a tantalu 0,1 %);
• EVT-15 – „T“ – thorium (hmotnostní podíl oxidu thorium od 1,5 do 2,0 %).

Mezinárodní značení podle norem ISO 6848

Většina slitin wolframu byla standardizována Mezinárodní organizací pro normalizaci v ISO 6848. Níže uvedená tabulka ukazuje alfanumerická označení a procentuální složení legovacích přísad.

Co jsou legovací přísady a kovy vzácných zemin?

Podívali jsme se na alfanumerická označení wolframových elektrod, nyní je čas mluvit o kovech vzácných zemin (prvcích), které jsou součástí elektrod, nebo spíše o legujících přísadách (aditivech).

Kovy vzácných zemin jsou skupinou 17 prvků, které zahrnují skandium, yttrium, lanthan a lanthanoidy. Všechny tyto kovy mají stříbřitě bílou barvu, podobné chemické a fyzikální vlastnosti a tvoří žáruvzdorné oxidy, které jsou prakticky nerozpustné ve vodě.

Tyto kovy dostaly název „vzácné zeminy“ kvůli skutečnosti, že se zřídka vyskytují v zemské kůře a tyto kovy je také obtížné těžit a průmyslově vyrábět.

Nejčastěji používané přísady do wolframových svařovacích elektrod jsou lanthan, cer, yttrium, zirkonium a thorium.

Vlastnosti přídavných kovů a jejich vliv na kvalitu svaru

Wolframová elektroda WP (zelená)

Elektrody z čistého wolframu jsou klasifikovány jako WP a mají zelený barevný kód. Obsah wolframu v nich je minimálně 99,5 %.

• Vlastnosti: Elektrody označené WP poskytují vysokou stabilitu oblouku, ale mají nízkou tepelnou odolnost a emisi elektronů. Vzhledem k takto omezenému tepelnému zatížení musí být pracovní konec elektrody nabroušen do kulatého tvaru (koule).
• Typ proudu: Určeno pro svařování sinusovým proudem (AC) v prostředí argonu nebo helia.
• Kov: Tento typ elektrody je určen pro svařování hliníku, hořčíku, niklu a jejich slitin.

Wolframové elektrody WL-10 (černá), WL-15 (zlatá) a WL-20 (modrá)

WL-10 je elektroda z oxidu lanthanu (La₂O₃), barevný kód černý. Hmotnostní podíl oxidu lanthanu dosahuje až 1 %.

WL-15 je elektroda z oxidu lanthanu (La₂O₃), barevný kód zlatý. Hmotnostní podíl oxidu lanthanu se pohybuje od 1,4 do 1,6 %.

WL-20 je elektroda s obsahem oxidu lanthanu (La₂O₃), jehož hmotnostní podíl dosahuje až 2,2 %. Barevný kód elektrody je modrý.

• Vlastnosti: Jedná se o univerzální elektrody, které odolávají vysokému proudovému zatížení, zlepšují stabilitu oblouku a usnadňují zapalování a zároveň snižují vyhoření. Lanthanové elektrody méně kontaminují svar wolframem, což je obzvláště důležité pro dokončovací práce. Také si dlouhodobě zachovávají ostrost pracovního konce.
• Typ proudu: Elektrody lze použít pro svařování stejnosměrným i střídavým proudem (AC/DC).
• Kov: Používá se pro svařování uhlíkových a legovaných ocelí, hliníku, titanu, niklu, mědi a hořčíkových slitin.

Sortiment společnosti TD Welding Center LLC zahrnuje wolframové elektrody WL-15 o průměru 1,6 až 4,0 mm a WL-20 o průměru 1,0 až 4,0 mm.