Вольфрамовые электроды для сварки — виды, характеристика, маркировка

Вольфрамовые электроды используются для аргонодуговой сварки, которая ведется в среде защитного газа. Они относятся к неплавящимся электродам и применяются на особых производствах, при сборке специализированного оборудования.

Вольфрам это тугоплавкий металл. Температура, при которой он поддается термическому воздействию, составляет 3400°С. Он сохраняет свое состояние даже при очень большой нагрузке. По этой причине вольфрам используется для производства электродов. Этот металл можно встретить в природе в виде окисленных соединений.

Во время аргонодуговой сварки, дуга образуется между электродом и деталью. При этом сам стержень находится внутри сварочной горелки. В качестве источника питания потребуется аппарат, способный выдавать постоянный ток прямой полярности. Допускается использование и переменного тока, но в этом случае нужно использовать электроды со специальными легирующими компонентами, которые позволят увеличить стабильность дуги.

Для улучшения свойств вольфрамовых электродов, в них часто добавляют разные примеси редкоземельных металлов. Такие добавки определяют назначение и марку вольфрамовых электродов. Тип примесей отмечается определенным цветом наконечника, по которому их можно легко различать.

Виды вольфрамовых электродов

Существуют разные виды вольфрамовых электродов, каждый из них отличается особыми свойствами и качествами, которые будут полезны при работе. Чтобы лучше понять чем они отличаются друг от друга, давайте разберем несколько моделей.

Зеленый наконечник (WP)

Эти стержни создаются из чистого вольфрама и работают исключительно от переменного тока. Они используются для сварки алюминия, магния, никеля и сплавов с их участием. Эти электроды имеют такой набор характеристик:

• сложное зажигание дуги;
• быстрый приход в негодность;
• плохо справляются с большими токами;
• могут навредить здоровью.

Серый наконечник (WC)

Эти изделия из вольфрама используются при работе со сталями, содержащими большую долю легирующих компонентов. Сюда относится нержавеющая сталь, молибден, медь, никель и т. д. Для их работы потребуется постоянный ток прямой полярности. Вот какие параметры имеют эти электроды:

• хороший поджиг;
• долгая служба;
• хорошо переносят большие токи;
• безопасны для здоровья.0

Синий наконечник (WL)

Эти электроды могут работать как от постоянного, так и от переменного тока. Они применяются для создания напыления, плазменной сварки и сварки тонколистовых материалов, которые сделаны из легированной стали. Вот параметры, которыми они обладают:

• нормальное зажигание;
• долгий срок службы;
• хорошо переносят большие токи;
• не выделяют вредных веществ при работе.

Белый наконечник (WZ)

Данные электроды используются для работы с такими материалами как никель, алюминий, магний и сплавы с ними. Они работают от переменного тока и имеют такие характеристики:

• средний поджиг;
• продолжительный срок службы;
• могут переносить высокие температуры;
• не выделяют опасных испарений.

Красный наконечник (WT)

Электроды используются для сварки на постоянном токе обратной полярности. Они могут использоваться для работы со сталями, имеющими большое содержание легирующих компонентов, такими как медь, титан, никель и сплавы. Вот их характеристики:

• хорошее зажигание дуги;
• долгий срок службы;
• стойкость к высоким токам;
• могут быть опасны для здоровья.

Опасность вольфрамовых электродов состоит в наличии в их составе тория. Это радиоактивный элемент. Из-за большой опасности такие электроды используются очень редко. А если до них доходит дело, то сварщик оснащается специальными средствами защиты.

Какие характеристики и состав имеют электроды?

Если основной материал электродов представлен вольфрамом, они очень тугоплавки. По этой причине они используются с присадочными материалом, которым и формирует соединения кромок расплавленных с помощью электродов. Работа данными электродами ведется только в защитной среде газа аргона.

По международным стандартам, маркировка изделий такого типа содержит информацию не только о типе электродов и их назначении, но также о химическом составе. Вот какой состав имеется в вольфрамовых электродах:

• Вольфрам — это основа всех электродов такого типа. В чистом виде их почти не бывает. В изделиях обязательно должен быть небольшой процент примесей, которые обеспечивают нужные качества и свойства.
• Церий — используется для придания дуге большей стабильности. Главное требование при работе электродами, содержащими церий — это острый наконечник. При сварке оксид церия собирается на конце стержня. Если в этот момент на нем будут лишние примеси, это значительно ухудшит качество сварки.
• Торий — данный элемент применяется в производстве вольфрамовых электродов, рассчитанных на работу с нержавеющей сталью и цветными металлами. Во время сварки такими прутками, нужно уделить большое внимание безопасности. Рабочее место должно иметь хорошую вентиляцию и простой доступ к свежему воздуху. Как мы говорили выше — торий радиоактивен и способен навредить здоровью.
• Цирконий — используется для придания возможности варить при больших токах. При этом они образуют большую и мощную дугу. Электроды, которые содержат цирконий, нужны для сварки меди и алюминия. Во время работы такими электродами, необходимо соблюдать чистоту сварочной ванны.
• Иттрий — данный компонент придает электродам повышенную прочность. Электроды с ним применяются для создания конструкций, рассчитанных на большую механическую нагрузку. Чаще всего они применяются для сварки меди, титана и других сталей.
• Лантан — используя изделия, имеющие в составе такой элемент, во сварки вы будете работать со стабильной дугой. Стержни при этом будут легко зажигаться. Такие электроды имеют высокую прочность и повышенное сопротивление высоким температурам.

Маркировка электродов

Все электроды, использующиеся для аргонодуговой сварки имеют общую маркировку, по которой можно легко определить их свойства и назначение. Эта маркировка имеет очень простую расшифровку.

Первая буква в названии электродов всегда W — то есть вольфрам. Это вполне логично. Вторая буква означает добавку, изменяющую свойства изделия:

• С — церий;
• Z — цирконий;
• L — лантан;
• Т — торий;
• Y — иттрий;
• Р — чистый вольфрам.

Цифры, идущие сразу после букв, обозначают процентное содержание легирующих добавок. Следующие цифры показывают длину электродов, выраженную в миллиметрах.

Обычная длина электродов составляет 175 мм. Кроме этого бывают также изделия длиной 150, 75 и 50 мм. Изделия выпускаются в разных диаметрах от 1 до 4 мм.

Чтобы электроды было удобно отличить внешне, их наконечники окрашиваются в разные цвета. Каждый элемент отмечается своим цветом:

• Церий — серый;
• Цирконий — белый;
• Лантан — синий, черный, золотой (в зависимости от процентного содержания);
• Торий — красный, оранжевый, желтый;
• Иттрий — темно-синий;
• Чистый вольфрам — зеленый.

Чтобы лучше разобраться в расшифровке вольфрамовых электродов, давайте разберем несколько примеров:

• wc 20 Ø 1 — 175 — это вольфрамовый электрод, легированный оксидом церия (2%), диаметром в 1 мм и длиной 175 мм;
• wl 15 Ø 1.6 — 175 — вольфрамовый электрод, легированный оксидом лантана (1,5%), диаметром 1,6 мм и длиной 175 мм;
• wt 20 Ø 3 — 175 — вольфрамовый электрод, легированный оксидом тория (2%), диаметром 3 мм и длиной 175 мм.

Как правильно выбрать электроды?

Для того чтобы подобрать подходящие электроды, необходимо обратить внимание на такие характеристики как:

• состав и примеси;
• диаметр, влияющий на толщину шва;
• геометрия острия и качество заточки.

Перед совершением покупки, прочитайте маркировку и посмотрите на цвет наконечников электродов. Он должен соответствовать маркировке.

Как правильно заточить вольфрамовые электроды?

Использование вольфрамовых электродов подразумевает их заточку. Острие должно иметь правильную форму, чтобы вам было удобно работать. Его форма определяет давление дуги между деталью и стержнем, а также распределение энергии, которая передается от электрода металлу. Кроме этого заточка оказывает влияние на глубину проварки и ширину шва.

Заточка электродов производится по двум формам — сфера и конус. При заточке наибольшее внимание нужно уделять углу и длине участка, которая должна составлять не более 2 — 3 диаметров стержня. Если сечение электрода равно 2 мм, значит длина заточенного участка будет составлять 4 мм.

Угол заточки может изменяться. Он зависит от требований, которые предъявляются ко шву или производительности работ. Если соединение должно иметь максимальную прочность и надежность, тогда угол заточки должен быть острым. Если вы работаете с деталями или конструкциями, которым важна большая производительность, тогда угол нужно уменьшать.

Делать заточку можно вручную или при помощи специальной машинки. Если вы решите делать ее вручную, тогда вам понадобится болгарка или наждачный круг.

Вот как выглядит специальная машинка для заточки вольфрамовых электродов:

Особенности сварки

Кроме того что нужно правильно выбрать электроды для предстоящих работ, нужно также знать как именно производится сварка. В аргоновой сварке существует несколько особенностей. Их должен знать каждый сварщик:

• При соединении нержавеющей стали и другого материала, электрод выступает в роли проводника тока.
• При неправильной заточке электрода, стабильность дуги ухудшится, что заметно снизит и качество сварки.
• Кроме состава материала, который вы собираетесь варить, нужно также учитывать состав самих вольфрамовых электродов.

Вольфрамовые электродов являются специальным сварочным оборудованием, которое используется для особых работ. Поэтому нужно знать все нюансы, связанные с их использованием. Вот как на схеме выглядит сварка вольфрамовыми электродами:

Вольфрамовые электроды требуют применения особого оборудования. Использовать их следует только при необходимости. Обычную сварку рекомендуется проводить простыми электродами.

В этом ролике показана подготовка к работе вольфрамовыми электродами:

А здесь показан процесс сварки:

Заключение

Вольфрамовые электроды необходимо использовать при сварке материалов, которые не поддаются соединению обычными способами. Помимо особого оборудования, нужно чтобы сварщик обладал специальной техникой работы. При работе необходимо соблюдать технику безопасности.

Стоимость вольфрамовых электродов значительно выше обычных. Все из-за того, что они обходятся дороже в производстве, и отличаются типом используемых материалов и добавок. Электроды такого типа выпускаются многими производителями. По большей части это зарубежные компании. Впрочем есть и несколько отечественных заводов, занимающихся их изготовлением.