GTAW için tungsten elektrotların seçimi ve hazırlanması

GTAW için tungsten elektrotların seçimi ve hazırlanması, sonuçları optimize etmek ve kontaminasyon ve yeniden çalışmayı önlemek için çok önemlidir. Getty Resimleri
Tungsten, gaz tungsten ark kaynağı (GTAW) elektrotları yapmak için kullanılan nadir bir metal elementtir. GTAW işlemi, kaynak akımını arka aktarmak için tungstenin sertliğine ve yüksek sıcaklık direncine dayanır. Tungstenin erime noktası, 3.410 santigrat derece ile tüm metaller arasında en yüksek olanıdır.
Bu sarf malzemesi olmayan elektrotlar, çeşitli boyut ve uzunluklarda gelir ve saf tungsten veya tungsten alaşımlarından ve diğer nadir toprak elementleri ve oksitlerinden oluşur. GTAW için elektrot seçimi, alt tabakanın tipine ve kalınlığına ve kaynak için alternatif akım (AC) veya doğru akım (DC) kullanılmasına bağlıdır. Küresel, sivri veya kesik olmak üzere üç uç preparattan hangisini seçtiğiniz, sonuçları optimize etmek ve kontaminasyonu ve yeniden çalışmayı önlemek için de çok önemlidir.
Her elektrot, türüyle ilgili karışıklığı ortadan kaldırmak için renk kodludur. Renk, elektrotun ucunda görünür.
Saf tungsten elektrotları (AWS sınıflandırması EWP), tüm elektrotlar arasında en yüksek tüketim oranına sahip olan ve genellikle alaşımlı elektrotlardan daha ucuz olan %99,50 tungsten içerir.
Bu elektrotlar, ısıtıldığında temiz bir küresel uç oluşturur ve dengeli dalgalarla AC kaynağı için mükemmel ark kararlılığı sağlar. Saf tungsten ayrıca, özellikle alüminyum ve magnezyum üzerinde AC sinüs dalgası kaynağı için iyi ark kararlılığı sağlar. Toryum veya seryum elektrotlarıyla ilişkili güçlü ark başlangıcı sağlamadığından genellikle DC kaynağı için kullanılmaz. İnverter tabanlı makinelerde saf tungsten kullanılması tavsiye edilmez; en iyi sonuçlar için keskin seryum veya lantanit elektrotları kullanın.
Toryum tungsten elektrotları (AWS sınıflandırması EWTh-1 ve EWTh-2), en az %97,30 tungsten ve %0,8 ila %2,20 toryum içerir. İki tip vardır: sırasıyla %1 ve %2 içeren EWTh-1 ve EWTh-2. Sırasıyla. Yaygın olarak kullanılan elektrotlardır ve uzun hizmet ömürleri ve kullanım kolaylıkları nedeniyle tercih edilirler. Toryum, elektrotun elektron emisyon kalitesini iyileştirir, böylece ark başlatmayı iyileştirir ve daha yüksek akım taşıma kapasitesine izin verir. Elektrot, erime sıcaklığının çok altında çalışır, bu da tüketim oranını büyük ölçüde azaltır ve ark kaymasını ortadan kaldırarak kararlılığı artırır. Diğer elektrotlarla karşılaştırıldığında, toryum elektrotları erimiş havuzda daha az tungsten biriktirir, bu nedenle daha az kaynak kirliliğine neden olurlar.
Bu elektrotlar esas olarak karbon çeliği, paslanmaz çelik, nikel ve titanyumun doğru akım elektrot negatif (DCEN) kaynağı ve ayrıca bazı özel AC kaynağı (ince alüminyum uygulamaları gibi) için kullanılır.
Üretim işlemi sırasında toryum elektrot boyunca eşit olarak dağılır, bu da tungstenin taşlamadan sonra keskin kenarlarını korumasına yardımcı olur - bu, ince çeliğin kaynağı için ideal elektrot şeklidir. Not: Toryum radyoaktiftir, bu nedenle kullanırken daima üreticinin uyarılarına, talimatlarına ve malzeme güvenlik bilgi formuna (MSDS) uymalısınız.
Seryum tungsten elektrotu (AWS sınıflandırması EWCe-2), en az %97,30 tungsten ve %1,80 ila %2,20 seryum içerir ve %2 seryum olarak adlandırılır. Bu elektrotlar, düşük akım ayarlarında DC kaynağında en iyi performansı gösterir, ancak AC işlemlerinde ustaca kullanılabilir. Düşük amperde mükemmel ark başlangıcı ile seryum tungsten, ray borusu ve boru imalatı, sac işleme ve küçük ve hassas parçalar içeren işler gibi uygulamalarda popülerdir. Toryum gibi, en iyi karbon çeliği, paslanmaz çelik, nikel alaşımları ve titanyumun kaynağında kullanılır. Bazı durumlarda %2 toryum elektrotların yerini alabilir. Seryum tungsten ve toryumun elektriksel özellikleri biraz farklıdır, ancak çoğu kaynakçı bunları ayırt edemez.
Daha yüksek amperlik bir seryum elektrotunun kullanılması tavsiye edilmez, çünkü daha yüksek amper, oksidin uç ısısına hızla göç etmesine, oksit içeriğini ortadan kaldırmasına ve proses avantajlarını geçersiz kılmasına neden olacaktır.
İnverter AC ve DC kaynak işlemleri için sivri ve/veya kesik uçlar (saf tungsten, seryum, lantan ve toryum türleri için) kullanın.
Lantan tungsten elektrotları (AWS sınıflandırmaları EWLa-1, EWLa-1.5 ve EWLa-2), en az %97,30 tungsten ve %0,8 ila %2,20 lantan veya lantan içerir ve EWLa-1, EWLa-1.5 ve EWLa-2 Lantan Bölümü olarak adlandırılır. öğelerin. Bu elektrotlar, mükemmel ark başlatma kabiliyetine, düşük yanma oranına, iyi ark kararlılığına ve mükemmel yeniden tutuşma özelliklerine sahiptir - çoğu seryum elektrotlarla aynı avantajlara sahiptir. Lantanit elektrotları ayrıca %2 toryum tungstenin iletken özelliklerine sahiptir. Bazı durumlarda, lantan-tungsten, kaynak prosedüründe büyük değişiklikler olmaksızın toryum-tungstenin yerini alabilir.
Kaynak kabiliyetini optimize etmek istiyorsanız, lantan tungsten elektrot ideal seçimdir. Uçlu AC veya DCEN için uygundurlar veya AC sinüs dalgalı güç kaynağı ile kullanılabilirler. Lantan ve tungsten keskin bir ucu çok iyi koruyabilir, bu da bir kare dalga güç kaynağı kullanarak DC veya AC'de çelik ve paslanmaz çeliği kaynaklamak için bir avantajdır.
Toryum tungstenden farklı olarak, bu elektrotlar AC kaynağı için uygundur ve seryum elektrotları gibi arkın daha düşük bir voltajda başlatılmasına ve korunmasına izin verir. Saf tungsten ile karşılaştırıldığında, belirli bir elektrot boyutu için, lantan oksit ilavesi maksimum akım taşıma kapasitesini yaklaşık %50 arttırır.
Zirkonyum tungsten elektrotu (AWS sınıflandırması EWZr-1) en az %99,10 tungsten ve %0,15 ila %0,40 zirkonyum içerir. Zirkonyum tungsten elektrot, son derece kararlı bir ark oluşturabilir ve tungsten sıçramasını önleyebilir. Küresel bir ucu koruduğu ve yüksek kirlenme direncine sahip olduğu için AC kaynağı için ideal bir seçimdir. Mevcut taşıma kapasitesi toryum tungsten'e eşit veya daha fazladır. DC kaynağında zirkonyum kullanılması hiçbir koşulda tavsiye edilmez.
Nadir toprak tungsten elektrotu (AWS sınıflandırması EWG), belirtilmemiş nadir toprak oksit katkı maddeleri veya farklı oksitlerin karışık bir kombinasyonunu içerir, ancak üreticinin her katkı maddesini ve yüzdesini ambalaj üzerinde belirtmesi gerekir. Katkı maddesine bağlı olarak, istenen sonuçlar arasında AC ve DC prosesleri sırasında kararlı bir ark üretilmesi, toryum tungstenden daha uzun ömürlü olması, aynı işte daha küçük çaplı elektrotların kullanılabilmesi ve benzer boyutta elektrotların kullanılması sayılabilir. Daha yüksek akım, ve daha az tungsten sıçraması.
Elektrot tipini seçtikten sonraki adım, son hazırlığı seçmektir. Üç seçenek küresel, sivri ve kesiktir.
Küresel uç genellikle saf tungsten ve zirkonyum elektrotlar için kullanılır ve sinüs dalgası ve geleneksel kare dalga GTAW makinelerinde AC işlemleri için önerilir. Tungstenin ucunu doğru şekilde şekillendirmek için, belirli bir elektrot çapı için önerilen AC akımını uygulayın (bkz. Şekil 1) ve elektrotun ucunda bir top oluşacaktır.
Küresel ucun çapı, elektrot çapının 1,5 katını geçmemelidir (örneğin, 1/8 inçlik bir elektrot 3/16 inç çapında bir uç oluşturmalıdır). Elektrotun ucundaki daha büyük bir küre ark kararlılığını azaltır. Ayrıca düşebilir ve kaynağı kirletebilir.
İnverter AC ve DC kaynak işlemlerinde uçlar ve/veya kesik uçlar (saf tungsten, seryum, lantan ve toryum türleri için) kullanılır.
Tungsteni düzgün bir şekilde öğütmek için, (kirlenmeyi önlemek için) tungsten taşlamak için özel olarak tasarlanmış bir taşlama çarkı ve (tungstenin sertliğine direnmek için) boraks veya elmastan yapılmış bir taşlama çarkı kullanın. Not: Toryum tungsten öğütüyorsanız, lütfen tozu kontrol ettiğinizden ve topladığınızdan emin olun; öğütme istasyonunun yeterli havalandırma sistemi vardır; ve üreticinin uyarılarına, talimatlarına ve MSDS'ye uyun.
Taşlama işaretlerinin elektrotun uzunluğu boyunca uzandığından emin olmak için tungsteni doğrudan çark üzerinde 90 derecelik bir açıyla (bkz. Şekil 2) taşlayın. Bunu yapmak, tungsten üzerinde ark kaymasına veya kaynak havuzunda erimeye neden olarak kirlenmeye neden olabilecek çıkıntıların varlığını azaltabilir.
Genel olarak, tungsten üzerindeki konikliği elektrot çapının 2,5 katından fazla olmayacak şekilde taşlamak istersiniz (örneğin, 1/8 inçlik bir elektrot için zemin yüzeyi 1/4 ila 5/16 inç uzunluğundadır). Tungsteni bir koni haline getirmek, ark başlangıcının geçişini basitleştirebilir ve daha iyi kaynak performansı elde etmek için daha yoğun bir ark üretebilir.
Düşük akımda ince malzemelere (0,005 ila 0,040 inç) kaynak yaparken, tungsteni bir noktaya kadar taşlamak en iyisidir. Uç, kaynak akımının odaklanmış arkta iletilmesine izin verir ve alüminyum gibi ince metallerin deformasyonunu önlemeye yardımcı olur. Daha yüksek akım uygulamaları için sivri tungsten kullanılması tavsiye edilmez çünkü daha yüksek akım tungstenin ucunu uçurur ve kaynak havuzunun kirlenmesine neden olur.
Daha yüksek akım uygulamaları için, kesilmiş ucun taşlanması en iyisidir. Bu şekli elde etmek için, tungsten önce yukarıda açıklanan koniklikte taşlanır ve ardından 0.010 ila 0.030 inç arasında taşlanır. Tungsten sonunda düz zemin. Bu düz zemin, tungstenin arktan geçmesini önlemeye yardımcı olur. Ayrıca top oluşumunu da engeller.
Eskiden Pratik Kaynak Bugün olarak bilinen WELDER, her gün kullandığımız ve çalıştığımız ürünleri yapan gerçek insanları sergiliyor. Bu dergi, 20 yılı aşkın bir süredir Kuzey Amerika'daki kaynak camiasına hizmet etmektedir.


Gönderim zamanı: Ağu-23-2021