Вольфрамовые электроды для аргоннодуговой сварки

Выбрать вольфрамовый электрод для аргонной сварки.

Данный способ соединения предусматривает применение неплавящихся стержней (могут быть разной маркировки) и защитного газа. Он позволяет получать шов не только высокой прочности и отличного внешнего вида (важно при сварке декоративных деталей), но и соединять тонкостенные изделия.
Концентрированный ввод тепла в заготовку достигает за счёт вольфрамового электрода, созданного из самого тугоплавкого металла (3422 °C).

Получаемые таким методом швы:
- Очень тонкие. При использовании прутка диаметром 0.5 мм ширина шва может быть до 1 мм. Но вдоль него, за счёт термического воздействия, может образовываться дефектная полоса и деформироваться листовые заготовки.
- Могут выполняться без присадки, за счёт сплавления кромок.
- Не очень сложные в техническом исполнении.
- Не нужно зачищать от шлака. В роли защиты электрода из вольфрама выступает облако из инертного аргона.
- Отличаются полным отсутствием расплавленных капель вдоль околошовного пространства. Этого не может обеспечить покрытый электрод и полуавтомат. После сварки достаточно намазать стык травильной пастой для удаления цветов побежалости и смыть водой.

Марки и отличия по цвету кончика.

Цена стержней зависит от диаметра и химического состава. Цветная метка на торце говорит о наличии в составе того или иного элемента. Однако единого международного стандарта классификации нет и торированный (с содержанием тория больше 4%) пруток произведённый для Европы может иметь красный кончик, а для Америки серый.

Чаще всего:
- синий цвет обозначает содержание оксида иттрия (WI);
- бирюзовый и золотой - оксид лантана (WL и WR);
- красный - оксид тория (WT);
- фиолетовый - смесь оксидов (WS);
- серый - оксид церия (WC).
- зелёный - чистый алюминий (WP).
Помимо цветовой идентификации на пачках с данным расходным материалом можно увидеть и буквенные коды (обозначающие название оксида и его процентное содержание), например: WT20, La2O2, E3 и т.д.

Способности сварочных электродов из вольфрама разных марок отличаются.
Изначально, сварщики работали со стержнями из чистого металла, без примесей, но у них есть ограничения по выдерживаемой тепловой нагрузке. Производители, в попытках:
- улучшить пользовательские характеристики;
- повысить долговечность использования;
- возможность работать на больших сварочных токах;
стали добавлять в него небольшой процент редкоземельных металлов, создавая композиционные сплавы.

WP. Вольфрамовые электроды для сварки алюминия. Чистые, без дополнительного легирования, имеют зелёные идентификационные метки.
Окончание прутка затачивается в виде полусферы, либо подготавливается, оплавляясь до каплеобразной формы. Блестящий цвет шарика свидетельствует о правильно выбранном режиме сварки.
При работе на переменном токе однофазной дугой ничем не уступают легированным.

WL и WR. Лантановые. Являются универсальными в плане тока (переменный и постоянный). Гарантируют меньший износ рабочего кончика и долго сохраняют: первоначальную заточку, лёгкий запуск дуги и её повторную зажигаемость.

WT. Электроды из вольфрама с добавлением тория (слаборадиоактивного металла). Очень долго сохраняют угол заточки на высоких значениях сварочного тока, не скругляя заточенные торцы.

WS. С окислами редкоземельных металлов. Легирующие присадки долго борются с эрозионным разрушением, обеспечивая низкий износ пика электрода. При одной плотности применяемого переменного или постоянного тока меньше нагреваются, чем другие виды. Считаются самыми долговечными.

WC. С оксидом церия CeO2 показывают отличные результаты на средних и малых величинах сварочного тока. Лучшее решение при соединении тонкостенных заготовок из большинства свариваемых сталей.

WI. С оксидом иттрия. Добавление этого металла резко снижает работу выхода электрона. Стабильное катодное пятно на кончике стержня и хорошая стойкость сделало их одними из самых популярных.
К недостаткам можно отнести невозможность сваривания на переменном токе.

Фасовка и размеры.

Раньше применялись метровые стержни, уложенные в длинные деревянные ящики. Пользоваться таким расходником было не очень удобно. Приходилось откусывать нужную длину самостоятельно и если не рассчитать, то кусок мог просто не поместиться в головке горелки. Из сопла бы выступала слишком длинная часть, а значит небольшой кусочек нужно было опять откусить и выбросить.
К тому же размер защитного колпачка (каппы) аргоновых горелок двадцатилетней давности позволял использовать стержни до 100 мм длиной.
Современный вольфрам поставляется в пластиковых пеналах по 10 штук и имеет длину 175 мм, что, благодаря использованию длинных капп, позволяет ему полностью помещаться в головку горелки.

Подготовка к работе. Установка вольфрамового электрода.

В цанге (продолговатая цилиндрическая деталь, изготовленная из меди, с продольными прорезями) электрод фиксируется от выпадения (при закручивании, прорези помогают его сдавить).
Каждому диаметру стержня соответствует своя цанга: 0.5; 1; 1.6; 2; 2.4; 3; 3.2; 4; 4.8 мм. Данный элемент просто вставляется в корпус цанги.
Корпус цанги, как и цанга, изготовлен из меди; на нём есть две наружных резьбы (для вкручивания в нижнюю часть головки корпуса и для накручивания керамического сопла) и отверстия для выхода защитного газа.
В верней части головки корпуса также есть резьба, куда фиксируется каппа (которую также называют колпачком вольфрамового электрода. Она изготавливается из термостойкого пластика и может быть длинной или короткой.

Пруток обычно не выдвигается на расстояние больше, чем внутренний размер керамического сопла. Это:
- обеспечивает лучшую защиту сварочной ванны (увеличивается вылет электрода, значит увеличивается и расстояние до поверхности детали);
- снижает риск случайного прикосновения к присадочному материалу (исключение составляет лишь сварка угловых швов, где коротко выдвинутым вольфрамом можно просто не дотянуться до свариваемых кромок, потому что в них будет упираться керамика).

Угол и форма рабочей поверхности, под которые затачивают электрод, влияет на качество аргонодуговой TIG сварки. В зависимости от ситуации он может составлять: 30º, 45º, 60º и 90º. От этого, а также применяемого газа или защитной смеси, будет меняться глубина и геометрия провара.
Но в любом случае стержень, при затачивании, устанавливается не перпендикулярно, а соосно набегающему на него кругу электроточила. Это позволяет получить продольные, а не поперечные риски.