Вольфрам широко используется как тугоплавкий материал, а в сварке в том числе применяется для стабилизации дуги. Вольфрамовые электроды классифицируют по цветам, это делается, в первую очередь, для обозначения их химического состава. Данные электроды относятся к неплавящемуся типу, а в среде защитного газа они выдерживают высокую температуру и длительную работу без прерывания.
Содержание
Отличительные характеристики
Сварочные стержни из чистого вольфрама используются крайне редко, т. к. для работы с такими электродами необходимы только аппараты TIG. Поэтому добавляются легирующие элементы. Согласно этим добавкам – их цветовое обозначение наконечников:
- зеленый цвет сообщает о стержне из чистого вольфрама, маркировка WP. Для сваривания алюминия и меди;
- серый цвет — это добавка оксида церия, обозначается как C. Используется для сварки с любым видом тока;
- красный наконечник — обозначение для диоксида тория, маркировка T. Для сваривания цветного металла, нержавеющей и углеродистой стали. Главный минус – радиоактивность тория: работая с ним, необходимо придерживаться строгой техники безопасности;
- темно-синий цвет означает диоксид иттрия, маркируется Y. Используется для сварки на постоянном токе прямой полярности для разного металла (нержавеющая, углеродистая сталь, медь, титан);
- белый цвет — обозначение для добавления оксида циркония, маркировка Z. Используется для сваривания алюминия и меди с помощью аргона на переменном токе, важно обеспечить чистоту сварочной области;
- золотой цвет характеризует добавление оксида лантана, маркировка WL-15. Используется для сварки двумя видами тока (постоянным и переменным), содержание легирующего элемента 1,5%;
- синий цвет тоже обозначает добавление оксида лантана, но в соотношении уже 2%.
Категории вольфрамовых электродов:
- постоянного электротока;
- переменного электротока;
- универсальные.
Преимущества использования вольфрамовых электродов и сфера их применения
Технические преимущественные характеристики обусловлены химическим составом данного типа электродов. Поэтому неплавящиеся стержни используют для TIG-сварки, а этот способ широко распространен в энергетической, машиностроительной, авиационной, нефтеперерабатывающей промышленности.
Основная область применения вольфрамовых электродов – соединение или ремонт металлов с толщиной от 0,1 до 6 мм.
В бытовых условиях часто используют аргонодуговую сварку для ремонта кондиционеров, автомобильных обогревателей.
Преимущества:
- Во время работы с нержавеющей сталью или с другим материалом наконечник играет роль проводника электрической энергии. В отличие от плавящихся электродов вольфрамовые стержни имеют одинаковую форму наконечника.
- При выполнении правильной заточки электрода можно сформировать стабильную сварочную дугу.
- Большой выбор вольфрамовых электродов с разными легирующими добавками, подходящих для сваривания разных материалов.
- Вольфрам самый тугоплавкий металл, его температура плавления 3422 оС. Поэтому для аргоновой сварки использование таких электродов максимально экономично.
- Возможность использования неплавящихся электродов для изделий с толщиной от 0,1 мм, также нет ограничений в максимально возможной толщине.
Способы и режимы сварки
Наиболее распространена ручная аргонодуговая сварка с применением вольфрамовых электродов. В мировой практике данная сварка классифицируется как TIG. С режимом TIG могут работать сварочные инверторы и выпрямители. Возможна работа автоматическим или полуавтоматическим способом. Менее распространенный метод – сварка плазменной дугой. Способ сварки погруженной дугой примечателен тем, что применяют электрод повышенного диаметра и при этом используют повышенный ток.
Ручная аргонодуговая сварка может быть выполнена в двух режимах – AC и DC. Их отличия:
- AC – работа с переменной электрической энергией, прямоугольным импульсом.
- DC – применяется стабилизированный ток, импульсный.
Сварка вольфрамовым электродом с использованием инвертора
Для работы с вольфрамовыми электродами используют универсальный источник электрической энергии – инвертор. Менее распространено использование сварочных выпрямителей (только для постоянного тока) и трансформаторов (для переменного электричества). Инвертор востребован, благодаря своей практичности, для работы с двумя видами сварочного напряжения.
Оборудование для сварки инвертором
Для данного вида сварки необходимы:
- сварочный инвертор;
- горелка;
- аргон;
- неплавящийся электрод;
- присадочная проволока;
- осциллятор;
- средства индивидуальной защиты (маска, перчатки для аргонодуговой сварки, спецодежда).
Сварочная горелка используется для жесткой фиксации вольфрамовых электродов в необходимом положении. Она подводит ток и равномерно распределяет подачу аргона вокруг сварочной ванны.
Защитный газ применяется, в первую очередь, для вытеснения воздуха из области сварки и, чтобы убрать его контакт с работающим стержнем. Также аргон или гелий обеспечивают прохождение тока и передачу тепла через дугу. Выбор конкретного типа газа зависит от свариваемого материала.
Важным условием для качественного итогового шва является изначальная подготовка кромок детали.
Техника сварки
Для ручной сварки с помощью инвертора необходимо выполнять следующие правила:
- Сваривание происходит по направлению справа налево.
- Для изделий с маленькой толщиной горелку располагают под углом 60о.
- Для толстых деталей горелка размещается под углом 90о.
- Способ ведения присадочной проволоки зависит от толщины свариваемого металла.
Важнейшее условие для качественного сварочного шва – стабильная дуга. Достигнуть этого можно с помощью постоянного тока с прямой полярностью. Также имеет значение заточка неплавящегося стержня. В процессе заточки необходимо следить за тем, чтобы электрод не перегрелся, в таком случае стержень становится хрупким во время сварки.
Присадочную проволоку вводят не в центр дуги, а немного сбоку возвратно-поступательным передвижением, если толщина металла до 10 мм. Для сварки металлов с большей толщиной проволоку ведут поступательно-поперечными движениями.
