Неконсумативни електроди за тиг заваряване на марката. Волфрамови електроди за аргонова дъга. Предимства и недостатъци на ръчния процес на TIG заваряване

Малко теория - за да заварявате алуминий, имате нужда от източник, който издава променлив ток, тъй като алуминият не може да се заварява с постоянен ток. Това важи специално за аргонова дъга. Устройството трябва да има функция за безконтактно запалване, функция за пълнене на кратер и функция за регулиране на баланса на променлив ток. Това устройство има всички тези функции, в него няма нищо друго, но това е напълно достатъчно, за да свърши работата ефективно.

На газ аргон трябва да се обърне специално внимание. Ако е малко замърсен, заваряването ще се провали. Алуминият ще стане черен по време на процеса на заваряване и шевовете ще бъдат много грозни. Защото се случва да попаднеш на цилиндри, в които се смесва малко въздух от атмосферата.

Пръчка за пълнене

Попаднах на два основни вида пълнител - пълнители за заваряване на чист алуминий, например, както имам тук, електрически шини, там се използва чист алуминий.

И пълнители за заваряване на лят алуминий, в който има голямо количество примеси от други метали. В такива пръти се добавя силициев компонент, което значително улеснява работата с алуминий и шевовете ще бъдат възможно най-здрави в такива случаи.

За заваряване на чист алуминий се използват пръти с номер 5356. За заваряване на отлети алуминиеви сплави се използва прът 4043.

Волфрамов електрод

Волфрамовите електроди трябва да се използват или универсални, или за заваряване с променлив ток, като тези електроди са оцветени в зелено. За заваряване на алуминий използвам универсален електрод с диаметър 2,4. Можете да заварявате както тънък, така и дебел алуминий, до 5-6 мм.

Електродът трябва да бъде заточен преди заваряване, но не е необходимо да е много остър, възможно е да оставите лека тъпота върху него, тъй като по време на процеса на заваряване той все още ще бъде заоблен с полукълбо. По време на заваряване волфрамовият електрод трябва да има прозрачна сфера, наподобяваща малка капчица, но тази капчица не трябва да е по-голяма в диаметър от самия електрод. Цветът трябва да е лъскав, самата сфера трябва да е равномерна. Ако е например мат, това означава лоша защита или лош газ. Всичко се свежда до газта - или има малко газ, или газта е лоша.

Ако електродът се стопи твърде много, тогава той може да издържи на твърде високи температури, което означава, че не е предназначен за такива токове. Тоест е необходимо да се използва електрод с по-голям диаметър.

И устройството също има такава функция като баланс на променлив ток. Ще се занимаваме подробно с тази функция. Тя е отговорна и за това как се държи волфрамът на работа.

Газова защита

За заваряване на алуминий има смисъл да използвате газова леща. Газова леща е цангов държач, който има вградена мрежеста структура вътре, през която преминава газ. Този газ създава по-тих ламинарен поток и по този начин осигурява по-добра защита за волфрамовия електрод и заваръчната вана. Има и специални дюзи за тази газова леща, диаметърът на дюзите също може да бъде различен. Конкретно за алуминия, колкото по-голям е диаметърът на дюзата, толкова по-добра ще бъде защитата. Имам много малък диаметър на дюзата, само 8 милиметра, но ще ми стигне за задачата.

Изпъкналостта на волфрамовия електрод по време на заваряване трябва да се направи приблизително 4-5 мм. Ако има повече, тогава волфрамът ще бъде много горещ при променлив ток и ще се срине.

Пълното наименование на този заваръчен процес е както следва: Ръчна дъгова заварка в инертен газ с волфрамов електрод (DSTU 3761.3-98 „Заваряване и свързани процеси. Част 3 Заваряване на метали: фуги и шевове, технология, материали и оборудване. Условия и определения"). Диаграмата и същността на процеса на TIG заваряване са показани на фигурата по-долу.

Ръбовете на детайла, който ще се заварява, и пълнителят се стопяват чрез горяща дъга между неконсумативния волфрамов електрод и детайла. В този случай се използва електрод от чист или от активиран волфрам. Допълнителен метал се добавя към заваръчната вана, ако е необходимо. Докато дъгата се движи, стопеният (течният) метал в заваръчната вана се втвърдява (т.е. кристализира), образувайки заварка, която съединява ръбовете на частите. Завареното съединение се образува или само поради разтопения основен метал, или поради както основния метал, така и метала на пълнежа. Дъгата, заваръчната вана, краищата на волфрамовия електрод и телта за пълнене, както и охлаждащият шев са защитени от околната среда чрез инертен газ (аргон или хелий), подаван в зоната на заваряване от горелка. Заваряването се извършва или с постоянен ток с директна полярност, когато положителният извод на източника на захранване е свързан към продукта, а отрицателният извод към горелката, или с променлив ток (при заваряване на алуминий).

Приложения за TIG заваряване

Този метод на заваряване се използва широко в химическата, топлинната и енергийната, нефтопреработката, аерокосмическата, хранителната, автомобилната и други индустрии за заваряване на почти всички метали и сплави: въглеродни, структурни и неръждаеми стомани, алуминий и неговите сплави, титан, никел, мед, месинг, силициев бронз, както и различни метали и сплави; наплавяване на едни метали върху други.

Източник на заваряване

Източникът на заваръчна енергия захранва заваръчната дъга с електрическа енергия. Като източник на енергия за TIG заваряване се използват следните:

Заваръчни трансформатори - при заваряване с променлив ток;
- заваръчни токоизправители и генератори - за заваряване с постоянен ток;
- универсални източници на захранване, осигуряващи както AC, така и DC заваряване.

Източниците на захранване за TIG заваряване трябва да имат рязко понижаваща се външна характеристика ток-напрежение (). Тази характеристика осигурява постоянството на зададената стойност на заваръчния ток в случай на нарушения на дължината на дъгата, например поради трептения на ръката на заварчика.

Заваръчна горелка

Основната цел на горелката за ВИГ дъгова заварка е да закрепи твърдо волфрамовия електрод (W-електрод) в необходимото положение, да подаде електрически ток към него и равномерно да разпредели потока от защитен газ около заваръчната вана. Състои се от тяло (дръжка) и глава, покрита с изолационен материал. Обикновено в дръжката на горелката е вграден бутон за управление за включване и изключване на заваръчния ток и защитния газ. Някои съвременни горелки имат бутон за управление на тока по време на заваряване. Цангата ви позволява твърдо да фиксирате W-електрода в горелката; за да направите това, завийте задната капачка докрай. Обикновено задната капачка е достатъчно дълга, за да побере цялата дължина на електрода, както е показано. Но за работа в тесни пространства горелките могат да се доставят и с къси капачки.

TIG горелките са проектирани в голямо разнообразие от дизайни и размери, в зависимост от необходимия максимален ток и условията на употреба. Размерът на горелката също влияе върху това как горелката се нагрява и охлажда при заваряване. Някои горелки са проектирани да се охлаждат с поток от защитен газ (това са т. нар. горелки с въздушно охлаждане). Горелките също пренасят топлината в околното пространство. Предлагат се и горелки с водно охлаждане. Обикновено са предназначени за използване при по-високи заваръчни токове. TIG горелките с водно охлаждане обикновено са по-малки от горелките с въздушно охлаждане за същите заваръчни токове.

Газова дюза.Функцията на газовата дюза е да насочва защитния газ в зоната на заваряване, така че да замести околния въздух. Газовата дюза е с резба към TIG горелката, което при необходимост улеснява нейната подмяна. Обикновено са изработени от керамичен материал, за да издържат на силна топлина.

Газови лещи... Друг тип дюзи са вградени дюзи за газови лещи, при които газовият поток преминава през метална решетка, което му придава по-голяма ламинарност, което осигурява по-добра защита, тъй като такъв поток е по-устойчив на въздействието на напречните въздушни течения и действа на по-голямо разстояние. Предимството на ламинарната дюза за газов поток е, че може да се настрои по-голямо изпъкване, което дава на заварчика по-добър изглед към заваръчната вана. Газовите лещи също намаляват консумацията на газ.

Конвенционална дюза (вляво) и дюза за газова леща (вдясно)

Форма на потока на защитен газ от конвенционална дюза

Форма на потока на защитен газ от дюза за газова леща

Блокове за управление (панели) за инсталации за ВИГ заваряване

Контролните блокове (панели) за инсталации за ВИГ заваряване могат да бъдат много прости или много сложни с различни функции. Най-простият контролен блок ви позволява да управлявате само заваръчния ток. В същото време потокът на защитния газ се регулира от регулатор, вграден в TIG горелката. Съвременните блокове за управление позволяват включването на защитния газ преди удара на дъгата и продължаване на подаването му за известно време след изключване на заваръчния ток. Последният предпазва волфрамовия електрод и охлаждащата заваръчна вана от околния въздух. Блоковете за управление на системите за TIG заваряване също могат да осигурят контрол на повишаването и спадането на заваръчния ток, както и импулсното заваряване (пулсация на тока). Регулирането на времето на плавно нарастване на тока до номиналното ниво при запалване на дъгата предпазва волфрамовия електрод от разрушаване и проникване на волфрамови частици в заварения шев. Контролирането на времето за намаляване в края на заваряването предотвратява образуването на кратери и порьозност.

В режим на импулсно заваряване се задават две нива на тока: импулсен ток и базов ток. Базовата стойност на тока се избира от условието за поддържане на горяща дъга. Топенето на основния метал се извършва чрез импулсен ток, докато по време на паузата заваръчната вана се охлажда (до пълна кристализация, в зависимост от параметрите на импулсния режим). Продължителността на пулса и паузата може да се регулира.

При импулсно заваряване шевът изглежда като поредица от насложени заваръчни места, а степента на припокриване зависи от скоростта на заваряване.

Основни параметри на режима на ръчно TIG заваряване

Основните параметри на режима на TIG заваряване са:

Тип волфрамов електрод;
- диаметър на електрода;
- вид на защитния газ;
- сила на заваръчния ток (Iw);
- напрежение на дъгата (Ud);
- скорост на заваряване (Vw).

Използвани заваръчни консумативи

Защитни газове

Защитният газ има няколко функции. Един от тях е да измести околния въздух от зоната на заваряване и по този начин да изключи контакта му със заваръчната баня и горещ волфрамов електрод. Той също така играе важна роля при преминаването на тока и топлопреминаването през дъгата. TIG заваряването използва два инертни газа: аргон (Ar) и хелий (He), от които първият се използва по-често. И двете могат да бъдат смесени помежду си, или всеки от тях с друг газ, който има редукционен капацитет, т.е. влиза във връзка с кислорода. TIG заваряването използва два газа като редуциращи газове, водород (H2) и азот (N2). Изборът на вида на защитен газ зависи от вида на материала, който ще се заварява.

Избор на правилния защитен газ.

Препоръчва се използването на газова смес N 2 / H 2 като защитен газ за основната страна на заваръчния шев.

За повече информация относно защитните газове и пълнежните пръти вижте статията

Електроди

Неконсумативни волфрамови електроди за електродъгово заваряване с газова защита се произвеждат в 4 вида (според -80):

EHF - чист волфрам без специални добавки;
EVL - волфрам с добавка на лантанов оксид (1,1 - 1,4%);
EVI - волфрам с добавка на итриев оксид (1,5 - 3,5%);
EWT - волфрам с добавка на ториев диоксид (1,5 - 2%).

Диаметърът на волфрамовия електрод се избира в зависимост от неговата марка, стойност и вид на заваръчния ток. EHF електродите се използват за заваряване на променлив ток, а други за заваряване на променлив и постоянен ток с постоянна и обратна полярност.

Видът на тока и полярността влияят преди всичко върху формата на проникването. Тази зависимост е условно показана на фигурата.

A - постоянен ток постоянен полярност; B - постоянен ток обратна полярност; B - променлив ток;

В процеса на заваряване електродът се затъпява и в резултат на това дълбочината на проникване намалява. Препоръчва се края на електрода за заваряване с променлив ток да се заточва под формата на сфера, а за DC заваряване под формата на конус. Ъгълът на конуса трябва да бъде 28 - 30 °, дължината на конусната част трябва да бъде 2 - 3 диаметъра на електрода. Конусът след заточване трябва да е тъп, диаметърът на затъпения трябва да бъде от 0,2 до 0,5 мм.

Процесът на заточване на електрода е показан на фигурата по-долу. При заточване на електрода могат да се използват преносими устройства или стационарни със или без специални водачи за електрода.

Заточване на W електрода

Консумация на електроди с диаметър 8 - 10 mm при непрекъсната работа в продължение на 5 часа:

ESP - 8,4 g / h, EVL - 1,2 g / h, EVI - 0,18 g / h, EVT - 1,4 g / h. За да се намали консумацията на електрода, подаването на инертен газ трябва да започне преди включване на заваръчния ток и да спре след изключване на тока и охлаждане на електрода.

Циркониеви и хафниеви електроди се използват в горелки за плазмено заваряване. Заваряването с графитен електрод се използва много рядко - главно за производство на некритични заварени съединения при производството на продукти от нисковъглеродна стомана, заваряване на дефекти върху чугун и при заваряване на мед в азот с постоянен ток с права полярност.

Влияние на полярността на тока върху процеса на заваряване

Полярността на заваръчния ток значително влияе върху естеството на процеса на електродъгово заваряване в инертен газ с волфрамов електрод. За разлика от заваряването с консумативи електроди (което включва MMA и MIG / MAG заваряване), при заваряване с неконсуматив електрод в атмосфера на защитен инертен газ, разликите в естеството на процеса на заваряване при обратна и директна полярност са от противоположно естество.

Така че, когато се използва обратна полярност, процесът на TIG заваряване се характеризира със следните характеристики:

Намалено подаване на топлина в продукта и повишено подаване на топлина в електрода (следователно, при заваряване с обратна полярност, неконсумативният електрод трябва да бъде с по-голям диаметър при същия ток; в противен случай той ще прегрее и бързо ще се срути);
- зоната на топене на основния метал е широка, но плитка;
- се наблюдава ефектът от катодно почистване на повърхността на основния метал, когато под действието на поток от положителни йони се разрушават оксидните и нитридните филми (т.нар. катодно разпрашване), което подобрява сливането на ръбове и образуване на шев.

Докато при заваряване на права полярност се наблюдава следното:

Повишено подаване на топлина в продукта и намалено топлоотдаване в електрода;
- зоната на топене на основния метал е тясна, но дълбока.

Както в случая на MMA и MIG / MAG заваряване, разликите в свойствата на дъгата при предна и обратна полярност при TIG заваряване са свързани с асиметрията на освобождаването на енергия при катода и анода. Тази асиметрия от своя страна се определя от разликата в стойностите на спада на напрежението в анодната и катодната област на дъгата. В условията на заваряване с неконсумируем електрод, падът на напрежението на катода е много по-нисък от спада на напрежението на анода, следователно на катода се генерира по-малко топлина, отколкото на анода.

По-долу е дадено приблизително количество отделяне на топлина в различни части на дъгата за TIG заваряване при заваръчен ток от 100 A и при използване на права полярност (като продукт на спада на напрежението в съответната област на дъгата от заваръчния ток):

В катодната област: 4 V x 100 A = 0,4 kW при дължина ≈ 0,0001 mm
- в стълба на дъгата: 5 V x 100 A = 0,5 kW при дължина ≈ 5 mm
- в областта на анода: 10 V x 100 A = 1,0 kW при дължина ≈ 0,001 mm.

Поради факта, че при заваряване на права полярност има повишено подаване на топлина в продукта и намалено в електрода, при заваряване на постоянен ток се използва директна полярност. В този случай, поради факта, че топлината се отделя главно в анодната област, само онези части от основния метал, към които е насочена дъгата, т.е. където се намира анодът.

Основни международни обозначения, свързани с TIG заваряване

TIG- Това съкращение на името на този процес е прието в Европа. TIG - Tungsten Inert Gas (волфрам - волфрам на английски).

ПЕРУКА- Така че е прието да наричаме този процес в Германия за краткост. WIG - Wolfram-Inertgasschweiβen (волфрам - волфрам на немски).

TIG-DC- TIG метод на постоянен ток (DC - постоянен ток - постоянен ток на английски).

TIG-AC- TIG метод на променлив ток (AC - променлив ток - променлив ток на английски).

TIG-HF- TIG метод със система за безконтактно възбуждане на дъга чрез високоволтов и високочестотен разряд; HF - висока честота - висока честота на английски.

В този случай се използва осцилатор, който генерира краткотраен импулс на напрежение, който осигурява пробив и последователно развитие на искров разряд до дъгов разряд. Поради високата честота и ниската мощност на осцилатора, високото напрежение е безвредно за хората. Високочестотното запалване осигурява най-високо качество на заваръчния шев, тъй като не контактува волфрамовия електрод с детайла и следователно изключва навлизането на волфрамови частици в заваръчната вана. При това запалване също няма разрушаване на крайната повърхност на волфрамовия електрод. Въпреки това, използването на осцилатори може да доведе до повреда на устройства, които са чувствителни към електромагнитни влияния.

TIG-Контактили SCRATCH START - TIG метод с иницииране на контактна дъга чрез докосване на волфрамовия електрод на детайла („удряне“ на края на волфрамовия електрод върху повърхността на детайла, подобно на това как се прави при заваряване с покрити електроди). При този метод на запалване на дъгата е възможно волфрамови частици да попаднат в заваръчната вана, както и разрушаване на края на волфрамовия електрод, тъй като в момента на контакт на електрода с продукта протича ток на късо съединение .

TIG-LIFT ARC(TIG-LIFT IGNITION, LIFTIG) - TIG метод с възбуждане на контактна дъга, когато в момента на късо съединение протича предварително намален ток.

Този метод на запалване на дъгата, въпреки че не изключва контакта на електрода с продукта, няма недостатъците на предишния метод, тъй като в момента на късо съединение тече предварително намален ток.

Настройка на параметрите на TIG заваряване

Фигурата по-долу показва последователността за дефиниране и регулиране на параметрите на TIG заваряване.

Техника на TIG заваряване

При TIG заваряване страничният ъгъл на горелката трябва винаги да се поддържа на 90 градуса. Факелът трябва да се държи под ъгъл, докато ъгълът на наклона на горелката към повърхността на продукта в посока на обратното заваряване трябва да бъде 70…80 градуса. Добавката се подава, когато горелката се движи под ъгъл от 15 до 30 ° спрямо основния метал.

TIG заваряването се извършва "под ъгъл напред" (т.е. горелката е наклонена към образуващия се шев) с редовно добавяне на добавка на малки стъпки. При заваряване е много важно краят на запълващата тел да не е изтеглен от защитената от газ зона; в противен случай, когато се стопи или нагрява, той ще се окисли при контакт с околния въздух. Всяка степен на окисление или замърсяване на пълнителя неизбежно ще доведе до замърсяване на заваръчната вана. Ето защо е много важно заварчикът да използва резервоарите за пълнене чисти от мръсотия, мазнини или влага. Обикновено мръсотията и мазнините ще попаднат върху пълнителя от мръсни ръкавици. Ето защо, непосредствено преди заваряване, е много желателно да се обработват прътите, например, с ацетон. Смазването и влагата, както върху пръта за пълнене, така и върху основния метал, могат да причинят сериозни дефекти на заварката като порьозност, водородно напукване и др.

Характеристики на заваряване на алуминий и алуминиеви сплави

TIG заваряването на повечето метали използва постоянен ток, директна полярност. Тези условия на заваряване обаче са неприемливи, когато става въпрос за алуминий и магнезий. Това се дължи на наличието на силен и огнеупорен оксиден филм върху повърхността на тези метали. Алуминият е силно реактивен. Лесно взаимодейства с атмосферния кислород, т.е. окислява. Това образува тънък плътен филм от алуминиев оксид (Al 2 O 3). Алуминият дължи високата си устойчивост на корозия именно на този филм. Точката на топене на чистия алуминий е 660 ºС, а точката на топене на алуминиевия оксид е повече от три пъти по-висока - 2030 ºС. Алуминият оксид е керамичен материал, който е твърд и непроводим. Когато алуминият се стопи, той се разпространява на големи капки, предпазени от сливане от оксиден филм. Ако фрагментите от филма се озоват в кристализирания заваръчен метал, тогава механичните му свойства се влошават. По този начин, за да се заварят две алуминиеви части, на първо място, този оксиден филм трябва да бъде унищожен. Това може да се направи:

Механично (това обаче е практически невъзможно, тъй като поради високата химическа активност на алуминия той незабавно влиза в връзка с кислорода и започва да се образува нов слой алуминиев оксид. Освен това при условия на дъгова заварка при високи температури, окисляването на алуминия и образуването на оксиден филм става още по-интензивно);
- химическа обработка (доста трудна и отнемаща време);
- заваряване на обратна полярност;
- заваряване на променлив ток.

Когато електродът е свързан към отрицателния полюс (заваряване с права полярност), значително количество топлина ще бъде прехвърлено към детайла, но филмът няма да се счупи. Ако полярността се промени и електродът е свързан към положителния полюс (заваряване с обратна полярност), тогава към продукта ще се предаде по-малко топлина, но веднага след като дъгата се удари, оксидният филм започва да се разпада (така че- настъпва наречено катодно почистване).

Има две теории, обясняващи механизма на разрушаване на оксидния филм при обратна полярност.

Катодното петно, движещо се по повърхността на заваръчната вана, води до изпаряване на алуминиеви оксиди, докато излъчването на електрони от активните катодни петна отблъсква фрагменти от оксидния филм към ръбовете на заваръчната вана, където те образуват тънки ивици.

Йонният поток има достатъчна кинетична енергия, за да разруши оксидния филм, когато се сблъска с повърхността на катода (подобен ефект възниква по време на пясъкоструене). Тази теория се подкрепя от факта, че почистващият ефект е по-висок при използване на инертни газове с по-високо атомно тегло (аргон)

Въпреки това, наред с това положително явление, ще се наблюдават такива негативни последици от заваряване с обратна полярност като прегряване на електрода, върху който ще се генерира твърде много топлина (което причинява прегряване) и ниско проникване на основния метал. Решението на тези проблеми е заваряването с променлив ток. Комбинацията от права и обратна полярност ви позволява да се възползвате и от двата полярности; получаваме както необходимия топлинен поток (т.е. проникване на основния метал) в полупериоди на директна полярност, така и почистване на повърхността от алуминиев оксид (в полупериоди на обратна полярност). Заваряването с променлив ток при тази честота е идеалният процес за свързване на всички видове алуминиеви и магнезиеви сплави.

Предимства и недостатъци на ръчния процес на TIG заваряване

В сравнение с други методи на заваряване (MMA, MIG / MAG, заваряване под флюс), TIG заваряването има следните предимства:

Позволява получаване на висококачествени заварени шевове по отношение на почти всички метали и сплави (включително трудни за заваряване и разнородни, например алуминий със стомана);
- осигурява добър визуален контрол на заваръчната вана и дъгата;
- поради липса на пренос на метал през дъгата, няма метални пръски;
- практически не се изисква обработка на повърхността на шева след заваряване;
- както при MIG / MAG и MMA заваръчни процеси, TIG заваряването може да се извършва във всички пространствени позиции;
- както при MIG/MAG заваряването, при TIG заваряването няма шлака, което означава, че няма шлакови включвания в заваръчния метал.

Недостатъците на този метод на заваряване включват ниска производителност, сложност и висока цена на източника на енергия (в сравнение със заваряването на консумативи електроди).

Здраве и безопасност във връзка с процеса на TIG заваряване

Волфрамовите електроди се използват при заваряване с аргонова дъга, тоест заваряване с неконсумируем електрод в среда с аргонен защитен газ.

Точката на топене на волфрама е 3410 ° C, точката на кипене е 5900 ° C. Това е най-огнеупорният метал, който съществува. Волфрамът остава твърд дори при много високи температури. Това ви позволява да правите от него електроди, които не се консумират. В природата волфрамът се среща главно под формата на окислени съединения - волфрамит и шеелит.

При заваряване с аргонова дъга между детайла и волфрамовия електрод гори дъга. Електродът се намира вътре в заваръчната горелка. За заваряване с газова защита обикновено се използва постоянен ток с постоянна полярност. Понякога се използва ток с обратна полярност или променлив ток. В такива случаи е препоръчително да се използват волфрамови електроди с добавки от сплав, които повишават стабилността и стабилността на заваръчната дъга.

За подобряване на качеството на електрода (например устойчивост на високи температури, повишаване на стабилността на дъгата), към чистия волфрам като добавка се добавят оксиди на редкоземни метали. Съществуват редица разновидности на волфрамови електроди, в зависимост от съдържанието на тези добавки. Това определя марката на електрода. В днешно време марката на електрода е лесна за запомняне по цвета, в който е боядисан единият край. Волфрамовите електроди са разделени на три типа: фиксирани (WT, WY), променливи (WP, WZ) и универсални (WL, WC).

Международни марки електроди

WP(зелен) - Чист волфрамов електрод (съдържание не по-малко от 99,5%). Електродите осигуряват добра стабилност на дъгата при заваряване на променлив ток, балансиран или небалансиран с непрекъсната високочестотна стабилизация (с осцилатор). Тези електроди са предпочитани за синусоидално AC заваряване на алуминий, магнезий и техните сплави, тъй като осигуряват добра стабилност на дъгата както в аргонова, така и в хелиевата среда. Поради ограниченото термично натоварване работният край на чистия волфрамов електрод се оформя в топка.

Алуминий, магнезий и техните сплави.

Разгледайте цените за WP(зелени) електроди, моля, следвайте връзката.

WZ-8(бял) - Електродите от циркониев оксид са предпочитани за заваряване с променлив ток, където не се толерира дори минимално замърсяване на заваръчната вана. Електродите произвеждат изключително стабилна дъга. Допустимото токово натоварване на електрода е малко по-високо, отколкото на цериеви, лантанови и ториеви електроди. Работният край на електрода при заваряване с променлив ток се обработва под формата на сфера.

Основни материали за заваряване:алуминий и неговите сплави, бронз и неговите сплави, магнезий и неговите сплави, никел и неговите сплави.

Разгледайте цените за WZ-8(бели) електроди, моля, следвайте връзката.

WT-20(червен) - електрод с добавен ториев оксид. Най-често срещаните електроди, тъй като те са първите, които показват значителни предимства на композитните електроди пред чистите волфрамови електроди при заваряване с постоянен ток. Торият обаче е радиоактивен материал с ниско ниво, така че изпаренията и праха, генерирани при заточване на електрода, могат да повлияят на здравето на заварчика и безопасността на околната среда.
Сравнително малкото освобождаване на торий по време на епизодично заваряване, както показа практиката, не са рискови фактори. Но ако заваряването се извършва в затворени пространства редовно и продължително време или заварчикът е принуден да вдишва праха, генериран при заточване на електрода, е необходимо от съображения за безопасност работната зона да се оборудва с локална вентилация.
Торинираните електроди работят добре при заваряване с постоянен ток и с подобрени източници на енергия, докато в зависимост от задачата можете да промените ъгъла на заточване на електрода. Торизираните електроди запазват добре формата си при високи заваръчни токове, дори в случаите, когато чист волфрамов електрод започва да се топи с образуването на сферична повърхност в края.
Електродите WT-20 не се препоръчват за заваряване с променлив ток. Краят на електрода е обработен под формата на платформа с издатини.

Основни материали за заваряване:неръждаеми стомани, метали с висока точка на топене (молибден, тантал), ниобий и неговите сплави, мед, силициев бронз, никел и неговите сплави, титан и неговите сплави.

Разгледайте цените за WT-20(червени) електроди, моля, следвайте връзката.

WY-20(тъмно синьо) - Итриев волфрамов електрод, най-издръжливият неконсумируем електрод, използван днес. Използва се за заваряване на особено критични съединения при постоянен ток с права полярност, съдържанието на оксидната добавка е 1,8-2,2%, итриевият волфрам повишава стабилността на катодното петно ​​в края на електрода, в резултат на което дъгата стабилността се подобрява в широк диапазон от работни токове.

Основни материали за заваряване:заваряване на особено критични конструкции от въглеродни, нисколегирани и неръждаеми стомани, титан, мед и техните сплави при постоянен ток (DC).

Разгледайте цените за WY-20(тъмно сини) електроди, моля, следвайте връзката.

WC-20(сив) - Сплав на волфрам с 2% цериев оксид (церият е най-разпространеният нерадиоактивен редкоземен елемент) подобрява електродната емисия. Подобрява първоначалното стартиране на дъгата и увеличава допустимия заваръчен ток. Електродите WC-20 са универсални, могат успешно да се заваряват на променлив ток и на постоянна права полярност.
В сравнение с чистия волфрамов електрод, цериевият електрод осигурява по-голяма стабилност на дъгата дори при ниски токове. Електродите се използват при орбитално заваряване на тръби, заваряване на тръбопроводи и листова стомана. При заваряване с тези електроди с високи стойности на тока се получава концентрация на цериев оксид в светещия край на електрода. Това е недостатък на цериеви електроди.

Основни материали за заваряване:метали с висока точка на топене (молибден, тантал), ниобий и неговите сплави, мед, силициев бронз, никел и неговите сплави, титан и неговите сплави. Подходящ за всички видове стомани и сплави на AC и DC

Разгледайте цените за WC-20(сиви) електроди, моля, следвайте връзката.

WL-20, WL-15 (синьо, златисто) - Електродите от волфрамов лантанов оксид имат много лесно първоначално стартиране на дъгата, ниска склонност към изгаряне, стабилна дъга и отлични характеристики на повторната дъга.
Добавянето на 1,5% (WL-15) и 2,0% (WL-20) лантанов оксид увеличава максималния ток, носещата способност на електрода е около 50% повече за даден размер при заваряване с променлив ток, отколкото при чист волфрам. В сравнение с церий и торий, лантановите електроди имат по-малко износване на върха на електрода.
Лантановите електроди са по-издръжливи и по-малко замърсяват с волфрам заваръчния шев. Лантановият оксид се разпределя равномерно по дължината на електрода, което позволява поддържане на оригиналното заточване на електрода за дълго време по време на заваряване. Това е значително предимство при заваряване с постоянен ток (права полярност) или променлив ток от усъвършенствани източници на заваряване като стомани и неръждаеми стомани. При заваряване с променлив синусоидален ток работният край на електрода трябва да има сферична форма.

Основни материали за заваряване:високолегирани стомани, алуминий, мед, бронз. Подходящ за всички видове стомани и сплави в AC и DC.

Разгледайте цените за WL-20и WL-15 връзка .

Заварени с постоянен ток (стомана, неръждаема стомана, титан, месинг, мед, чугун, както и различни съединения). Всеки материал се нуждае от собствен пълнител и колкото по-добре изберете този, който съответства на химическия състав, толкова по-здрава, по-красива и по-надеждна ще бъде връзката. Горелката трябва да се свърже към "-", а заземителната скоба към "+". Това ни дава права полярност, което ни дава по-стабилна насочена дъга и по-дълбоко проникване. Когато избирате волфрамов електрод, трябва да обърнете внимание на неговия диаметър, т.к той се избира въз основа на дебелините на частите, които ще бъдат заварени.

За DC заваряване трябва да се помни най-важното изискване, волфрамовият електрод трябва да бъде заточен много точно и рязко. В големите предприятия за заточване на волфрамови електроди се използват специални машини и машини с диамантено колело, но без такъв можете да използвате обикновено клапашко колело с фино зърно или шлифовъчна машина. Заточването се извършва до върха на електрода, като се предпазва от прегряване. волфрамът става по-крехък и започва просто да се разпада. Също така трябва да запомните за защитния газ, той трябва да бъде високочестотен аргон (обемната част на аргона трябва да бъде най-малко 99,998%).

Ако газът е лош, тогава той веднага ще се почувства, най-важният знак е потъмняването на заваръчния шев. На цилиндъра трябва да се монтира регулатор, който може да бъде с манометър или поплавък. Все по-сериозни предприятия използват вносни скоростни кутии с два ротаметъра, като вторият се използва за продухване. Това от своя страна осигурява защита на обратния ръб на шева (заваряване на листове и тръби).

Самото заваряване се извършва от дясно на ляво, в дясната ръка горелката, в лявата ръка пълнежният материал (ако е необходимо). Ако машината има функциите "текущ разпад" и "газ след заваряване", тогава не бива да забравяте за тях, първият ще ви осигури плавен разпад на тока в края на заваряването, а вторият ще продължи да защитава заваръчния шев по време на охлаждане. Горелката трябва да е под ъгъл от 70 0 до 85 0, добавката се подава под приблизително ъгъл от 20 0 плавно и постепенно. В края на заваряването няма нужда да бързате и да откъсвате горелката от мястото на заваряване, тъй като това ще доведе до удължаване на дъгата и лоша защита на шева.

Алуминият се заварява на променлив ток, волфрамът не се заточва по време на подготовката като игла, а само леко се заобля. При заваряване на алуминий важна част трябва да се отдели на подготовката както на материала, така и на добавката. Първо, повърхността трябва да бъде почистена и обезмаслена. Второ, отстранете фаските, ако дебелината не позволява пълно проникване. Също така се обръща дължимото внимание на добавката, необходимо е правилно да се избере химикала. състав, може да бъде чист AL 99%, AlSi (силумин) или AlMg (дуралуминий). За останалото е необходима само практика.

Как да се предпазите

И в крайна сметка бих искал да отбележа, че с този тип заваряване трябва правилно да третирате средствата за защита. Изберете само онези защитни средства, в които ще бъде не само удобно, но и безопасно. при TIG заваряване е много силно ултравиолетово лъчение и ни се дава само едно око.
Препоръчваме ви да помислите за модерно високоефективно средство за защита -

Волфрамовите електроди са често срещан термин сред заварчици и други професионалисти в металообработването. Те са малки пръчки, предназначени да доставят ток на заварени продукти. Разбира се, като всеки обект, те имат свои разновидности и видове. За удобство и символично обозначение се използват установените маркировки, които директно показват техническите характеристики на използвания заваръчен материал.

Волфрамови електроди са необходими за прехвърляне на ток към заваряващите се детайли.

Видове волфрамови електроди и тяхното предназначение

Волфрамът е метал, който е почти невъзможно да се намери в чист вид. Често се използва в процеса, тъй като този метал е доста огнеупорен, така че е в състояние да поддържа собствената си здравина дори при продължително заваряване. Волфрамовият метал е икономичен. По време на заваряване използваното количество е незначително.

Най-големият доставчик на представения метал е Китай. Именно на тяхна територия се наблюдават огромни запаси от волфрам. Във връзка с този факт, когато купувате волфрамови електроди в магазин, обърнете внимание на производителя. Ако намерите европейска държава, тогава можете да сте сигурни, че ще надплатите при покупка. Европейските страни пускат електроди само след закупуване на метала в Китай.

Заваръчният консуматив се класифицира в три вида, които включват:

1. AC електроди. Основните материали, които се заваряват, когато са изложени на ток, са магнезий, алуминий и техните разновидности, сплави. Представеният сорт се използва широко в случаите, когато е необходимо да се предпази заваряването от замърсяване.
2. DC електроди. Тук към волфрамовия електрод се добавят метали като итрий или торий. В случая на последното трябва да се помни за неговата радиоактивност, която може значително да навреди на хората в затворено помещение. Ето защо електродите на базата на торий се използват за заваряване на открити площи или в складове, където има надеждна ефективна вентилация. Тези продукти се използват за заваряване на следните метали:

• медни;
• титан;
• никел;
• тантал;
• бронз;
• стомана, която не е подложена на ръжда по време на работа;
• въглеродни сплави.

Тук трябва да се вземат предвид мерките за безопасност при заваряване.

Важно! Тъй като някои сплави и метали могат да отделят токсични вещества по време на горенето, заварчикът трябва да носи защитно оборудване, където дихателната система и очите ще бъдат затворени.

Също така е необходимо да се използва аргон защитен газ.

Универсални електроди. Универсалните волфрамови електроди се използват, когато е необходимо да се заваряват изделия от мед, алуминий, бронз, тантал, никел, титан и почти всички видове стомана. Тези електроди работят перфектно на променлив и постоянен ток, което донякъде опростява задачата. Честото използване може да се наблюдава при заваряване на тръбопроводи, тъй като те могат да се използват за свързване на тънки листове метал и правят шева невидим.

Използването на определен тип за заваряване изисква правилния избор при покупка. Следователно, за да се извърши заваряване, е необходимо да имате основни познания за поведението и свойствата на заварявания метал. Често професионалните заварчици имат съответната специализация и образование.

Обратно към съдържанието

Маркиране на волфрамов електрод

Важно! Маркирането на волфрамови електроди е необходимо за специалисти, тъй като съдържа целия списък с характеристики и метали, използвани както при производството на електрод, така и подходящи за заваряване.

Установените и приети маркировки за удобство се различават по обозначение и цвят.

Следните маркировки се отнасят за волфрамови електроди:

1. WP (зелен) - тук електродът е почти изцяло волфрамов. Съдържанието му е 99,5%. Използва се за заваряване на магнезий и алуминий. Възможна употреба на електрода за предоставената маркировка е синусоидално заваряване. За защита се използват два вида газ: аргон и хелий.
2. WC-20 (сив) - 2% цериев оксид. Те се наричат ​​универсални електроди, тъй като се използват при заваряване с променлив ток и с използване на положителна полярност. Използват се при свързване на тръбопроводи във фиксирани съединения.
3. WL-15, WL-20 (син) - има примес от лантан, което ви позволява да постигнете стабилна дъга и повторно запалване, което прави електрода от тази марка често използван в индустрията. В допълнение, използването на лантан в електрода може да увеличи работния ток и да намали износването наполовина. Шевовете, направени с представения тип електрод, са издръжливи и по-малко замърсени. За да работи електродът, е необходимо да се даде сферичен край.
4. WT-20 (червен) - Торият е включен тук. Както вече беше описано по-горе, неговият прах по време на работа е донякъде опасен за човешкото здраве. Въпреки този факт, представените маркировки понякога се използват по-често от електродите, които са почти изцяло съставени от волфрам. Тази характеристика се обяснява с отличните свойства на тория, който може да комбинира най-„изисканите“ метали за броени секунди. Препоръчително е да се използва постоянен ток по време на работа, тъй като при синусоидално използване на ток получената дъга може да прескочи повърхността, която ще се заварява. Такива неприятности не трябва да се допускат.
5. WZ-8 (бял) - Присъства по-малко от процент циркониев оксид. Когато работите, трябва внимателно да следите чистотата. Препоръчително е да използвате променлив ток. Преди употреба, електродът трябва да е сферичен на върха. Най-добре се използва за заваряване на алуминий.
6. WY-20 (тъмно синьо) - Волфрамови електроди с тънко итриево покритие. Те се считат за най-стабилните електроди, поради което често се използват за заваряване на критични и важни структури.

При избора на електроди е необходимо да се определи методът на заваряване и свойствата на метала, който се заварява, тъй като може да са необходими няколко вида и маркировки на волфрамови електроди за свързване на една конструкция.

Обратно към съдържанието

Аргонова дъга: нейните характеристики и технология

Аргоново-дъговото заваряване е комбинация от метали, защитени с аргон. Представеният процес се осъществява по два начина, всеки от които трябва да бъде разгледан подробно.

Ръчно заваряване с волфрамов електрод, защитен с аргон. Този метод включва няколко етапа:

1. Аргонът и необходимият ток се подават към горелката. Втората фаза на тока се извежда на повърхността, където ще се извърши заваряването. Между електрода, прикрепен към горелката, и повърхността се създава дъга. Към него се подава тел за пълнене.
2. След това трябва да запалите дъгата. За да направите това, по-добре е да използвате въглеродна плоча, за да не разваляте повърхността, която ще се заварява, тъй като такъв пропуск може да доведе до замърсяване на шева.
3. Тогава дъгата се възбужда. Тук често се използва осцилатор.
4. Следим движението на електрода, тъй като траекторията му трябва да бъде положена точно по шева, във всеки друг случай трябва да спрем да работим, защото тази неудобство може да сигнализира за началото на топенето на електрода.

Тук е разрешено използването на променлив ток, тъй като по време на заваряване ще се образува постоянен ток.

Автоматично заваряване с волфрамов електрод. Този метод често се използва за заваряване на тръбопроводи във фиксирани съединения.

Автоматичното заваряване се извършва от специални агрегати с различни конструкции, които самостоятелно извършват целия процес на заваряване.

Тук заваръчната дъга възниква между металната повърхност и края на жицата, който е електродът.

Често представените устройства не могат да се прилагат в някои области. Това се дължи особено на невъзможността да се направи къс шев.

Волфрамовите електроди за заваряване с аргонова дъга съдържат следните маркировки: WP, WZ, WT, WY. Това се дължи на тяхната надеждност и гъвкавост при употреба. Много от представените видове електроди се използват за заваряване на тънки метални листове. В този случай често се изисква фино конично заточване на електрода.

В случаите, когато към заваръчния шев са наложени особено строги изисквания по отношение на неговата чистота и точност, TIG заваряването е незаменимо. Такива качества трябва да притежава шевът, извършен например при производството на автомобили. Използвано в тази ситуация, заваряването с волфрамов електрод позволява не само да се изпълнят всички необходими условия, но и значително да се спести консумацията на скрап, тоест директно към самите електроди.

Характеристики на волфрамовите електроди и тяхното заваряване.

Волфрамът е най-огнеупорният от всички метали, използвани за производството на електроди. Неговата точка на топене е 3422 градуса по Целзий. В резултат на това консумацията на електроди при извършване на заваряване с аргон се намалява до минимални стойности.

Такова заваряване може да се извършва както в ръчен, така и в полуавтоматичен или автоматичен режим. В този случай е възможно изобщо да не се използва добавка, като се използва метал от разтопените ръбове на детайла като материал за оформяне на заваръчния шев. Този подход допълнително повишава рентабилността на заваряването.

Волфрамови неконсумативни електроди се използват за заваряване на метални изделия, чиято дебелина може да започне от 0,1 мм. Максималната дебелина в този случай не е ограничена.

Едно от основните условия за получаване на висококачествен и точен заваръчен шев е задълбочената подготовка на ръбовете и сглобяването на частите, които ще се заваряват. Това е особено важно в случай, че се извършва съединяването на заготовки от тънка ламарина. Тук е необходимо предварително да се сглоби продуктът с помощта на халки, направени със същия волфрамов електрод. В промишленото производство в този случай обикновено се използват специални машини за сглобяване.

Друго важно условие е изместването на въздуха от зоната на заваряване. За това работата се извършва в среда на защитни газове (най-често аргон). Необходимото количество газ зависи от много фактори: от дебелината на метала, от неговия химичен състав, от размера на частите, които трябва да се заваряват, от вида на завареното съединение. В допълнение, скоростта на заваряване също влияе върху консумацията на газ - колкото по-бързо се извършва, толкова по-мощен трябва да бъде потокът на защитния газ. Важно е цялата заваръчна вана да е изложена на аргон, както и нагретият край на добавката (ако се използва) и самият електрод.

Съществена характеристика на заваряването с волфрамов електрод е, че дъгата трябва да се запали, без да докосва края си с метала на заваряваната заготовка. Това може да стане с помощта на осцилатор. Факт е, че в момента на запалването на дъгата, когато електродът и основният метал са в контакт, волфрамът в края му се легира с метала, тоест се появява състав, чиято точка на топене е много по-ниска от тази на чистия волфрам . И това води до намаляване на качеството на завареното съединение. Също така е много важно да изберете правилния заваръчен ток - това ще ви позволи да сведете до минимум консумацията на електрода по време на заваряване и да поддържате формата на заточването на края му за дълго време.

Използването на директна полярност на заваръчния ток позволява да се постигне минимално нагряване на волфрама и следователно да се намали консумацията на електрода. Това се улеснява и от аргонова защита на електрода от окисление от атмосферен кислород. В резултат на това за един час работа на заварчика волфрамовият електрод се намалява с десети, а понякога и със стотни от грама. С други думи, един такъв продукт може да е достатъчен за няколко пълни работни смени.

Технологични характеристики на заваряването с волфрамов електрод.

Волфрамовият електрод се използва успешно за заваряване на продукти от различни видове метали, чиято дебелина варира от най-малките стойности до 6-8 мм. Позволено е и използването на този тип електроди за по-дебели връзки, но на практика това е рядкост. Използването на консумативи електроди в този случай дава възможност да се получи шев с по-високи технически и физически характеристики и да се увеличи производителността на труда.

Изборът на технологията на заваряване зависи от това дали се извършва ръчно или в автоматичен режим.

При ръчно заваряване трябва да се спазват следните изисквания:

• заваряването се извършва в посока от дясно на ляво;
• при заваряване на продукти с малка дебелина, горелката е разположена под ъгъл от 60 градуса спрямо повърхността на продукта, който ще се заварява;
• ако се заваряват части с голяма дебелина, горелката се позиционира както при заваряване на ъглови заварки, тоест под ъгъл от 90 градуса спрямо повърхността на детайла;
• методът на насочване на пръта за пълнене също зависи от дебелината на продукта. Ако говорим за части, изработени от тънка ламарина, прътът се въвежда отстрани на дъговата колона при извършване на възвратно-постъпателни вибрации. При заваряване на части със значителна дебелина движението на шината трябва да бъде транслационно и напречно.

Ако заваряването се извършва в автоматичен или полуавтоматичен режим, тогава посоката се избира така, че пълнежният прът да върви пред дъгата. В този случай волфрамовият електрод трябва да бъде разположен под ъгъл от 90 градуса спрямо повърхността на заваряващите се детайли. Ъгълът между електрода и пълнителя също трябва да е прав.

Отличителни черти на аргоново-дъгово заваряване на алуминий с волфрамов електрод.

Аргоново-дъговото заваряване се използва днес при извършване на трайно съединяване на части, изработени от голямо разнообразие от метали: стомана, никел, мед и техните сплави. Но той получи най-голяма популярност при заваряване на алуминиеви продукти, особено когато става въпрос за производство на критични конструкции за самолетостроене или машиностроене.

Теоретичните препоръки посочват, че заваряването на алуминий с волфрамов електрод трябва да се извършва на постоянен ток с обратна полярност (с "плюс" на електрода). Но практиката показва, че в този случай е почти невъзможно да се постигне стабилно, равномерно изгаряне на дъгата. И това води до факта, че ръбовете на частите, които трябва да бъдат заварени, не се стопяват достатъчно добре и консумацията на скъп волфрамов електрод се увеличава значително. Ето защо най-често практикуващите заварчици работят с алуминий при нормална честота на променлив ток.

В този случай периодът на заваряване се разделя на два полупериода:

• в един от тях токът е по-малък и има "плюс" на електрода,
• в другия токът е по-голям, но на електрода е "минус".

В полупериода, когато електродът има положителен заряд, повърхността на метала, който ще се заварява, се почиства. Когато електродът е отрицателно зареден, металът се разтопява интензивно, докато нагряването на самия волфрам намалява. Свойството на метала да се почиства по време на заваряване прави възможно извършването на работа без използването на специални флюси.

Някои нюанси на аргоново-дъгово заваряване с волфрамов електрод.

Едно от важните условия за получаване на висококачествено заварено съединение е стабилната дъга. Постоянен ток с директна полярност помага да се постигне непрекъснато, равномерно изгаряне от дъгата. В този случай стойностите на тока могат да бъдат много малки - от 5 A, а напрежението - от 12 V. Постоянният ток се използва за заваряване на стомана, мед, месинг, чугун, титан и техните сплави.

Заточването на волфрамовия електрод е от голямо значение при заваряването с постоянен ток - краят му трябва да е остър и ясно очертан. При промишленото заваряване електродите се заточват с помощта на специално оборудване - машини с диамантени колела. Ако те отсъстват, ще свърши работа обикновена шлифовъчна машина или финозърнесто колело. Заточването се извършва към края на електрода. В този случай е необходимо внимателно да се следи дали електродът не се прегрява по време на процеса на подготовка. Превишаването на температурата на волфрама над допустимите стойности го прави много крехък - такъв електрод просто ще се разпадне по време на процеса на заваряване.

Освен това, за да се извърши аргоново-дъгово заваряване, е необходим защитен газ с висока чистота - той трябва да съдържа най-малко 99,99% аргон. В противен случай няма нужда да говорим за високото качество на заварката. Между другото, именно заваръчният шев ще помогне да се определи качеството на аргона - ако газът съдържа голямо количество чужди примеси, материалът на заваръчния шев ще потъмнее.

Забележка! Използването на аргон надеждно предпазва продуктите от появата на оксиден филм върху повърхността им по време на процеса на заваряване. Но в същото време аргонът не премахва оксидите, които първоначално са били върху метала. Ето защо, преди да започнете заваряване, е необходимо внимателно да почистите ръбовете на детайлите, които ще бъдат заварени.

Заваряването на алуминий и неговите сплави, както вече споменахме, се извършва на променлив ток. Тук от голямо значение е и заточването на електрода. Вярно е, че в този случай електродът не се заточва рязко, като ужилване - достатъчно е леко да заоблите края му. Освен това е много важно правилно да подготвите частите и да изберете правилния пълнеж преди заваряване на алуминий. Що се отнася до подготовката, това е на първо място почистване и обезмасляване на повърхностите, които ще бъдат заварени, както и скосяването им, ако частите са изработени от дебел метал. Като добавка за заваряване с волфрамов електрод от алуминий може да се използва както чист алуминий (Al 99%), така и неговите сплави - силумин (сплав от алуминий със силиций AlSi) или дуралуминий (алуминий плюс магнезий AlMg).