Сварка вольфрамовыми электродами — функции, характеристики

Характеристики и виды вольфрамовых электродов

Вольфрамовые электроды следует использовать для аргонно-дуговой (аргоновой) сварки и роботов с алюминием. Подобные изделия продаются в форм-факторе бруска размером ок. 175 миллиметров. Они изготовлены из вольфрама, а в состав добавлены специальные компоненты, улучшающие качество шва. Сварка такими электродами осуществляется в среде защитного газа, которым является гелий или аргон.

При сварке расход вольфрамовых электродов невелик. Именно поэтому их еще называют неплавящимися. Размер поперечного сечения сердечника зависит от назначения/применения вольфрамового электрода. По этим параметрам подбирается и сила сварочного тока.

• 50А — для провода 1 мм;
• 100А — для расходуемой детали 1,6 мм;
• 200А — для провода 2 и 2,4 мм;
• 300А — для электродов сечением 3,2 мм;
• Более 300А — стержни с проводом 4 мм.

Кроме того, неплавящиеся вольфрамовые электроды для разделения тока

1. Для постоянного тока нужны изделия марки WT или WY.
2. Для переменного тока используются аналоги WZ или WP.
3. Удилища классов WL и WC универсальны.

Обычно рассматриваемые расходные материалы необходимы для сварки металлоконструкций из углеродистой, нержавеющей и конструкционной стали, а также деталей из цветных металлов. Такой выбор электродов обеспечивает создание прочного и ровного шва. При формировании более сложных конструкций применяют изделия из низкоуглеродистого металла, которые создают монолитное соединение заготовок без нарушения целостности материалов.

Вольфрамовые расходные материалы активно используются в таких областях народного хозяйства, как:

• пищевая и космическая промышленность;
• Военно-промышленный комплекс и медицинская промышленность;
• химическое и атомное машиностроение/станкостроение.

Сферы использования вольфрамовых электродов различных марок

Каждый тип вольфрамовых электродов имеет отличительные свойства, определяющие область их использования.

WP — зеленый наконечник

Электроды из чистого вольфрама (WP) в основном используются для сварки переменным током в аргоне. С их помощью осуществляется аргонно-дуговая сварка изделий из алюминия, алюминиевой бронзы (медно-алюминиевого сплава), магния, никеля и их сплавов.

Электроды этого типа обладают такими свойствами, как:

• плохое зажигание дуги;
• короткая жизнь;
• плохая переносимость значительных токовых нагрузок;
• безопасность для здоровья человека.

Режимы сварки меди вольфрамовым электродом (для стыковых соединений на медном водоохлаждаемом вкладыше или флюсовой прокладке)

WC 20 — серый наконечник

Электроды ВК 20 применяются также для сварки в среде аргона, но с их помощью соединения деталей из высоколегированных, в том числе нержавеющих сталей, высоколегированных металлов (молибден, тантал и др.), меди, никеля, титана, которые как а также их сплавы. Сварка такими прутьями осуществляется на постоянном токе, включенном в прямой полярности.

К характерным свойствам вольфрамовых электродов этого типа относятся:

• хорошее зажигание дуги;
• долгий срок службы;
• хорошая переносимость значительных токовых нагрузок;
• безопасность для здоровья человека.

Режимы аргонно-дуговой сварки титановых сплавов

WL — синий наконечник

Электроды с маркировкой WL (WL 10, WL 15, WL 20) предназначены для выполнения работ на переменном токе, а также на постоянном токе (используется одинаковая полярность), их применяют для напыления, плазменной сварки, соединения деталей небольшой толщины, изготовленных из обычной и высоколегированной стали.

Приведем свойства вольфрамовых электродов этого типа:

• удовлетворительное зажигание дуги;
• долгий срок службы;
• хорошая переносимость токовых нагрузок;
• безопасность для здоровья человека.

Режимы ручной сварки нержавеющей стали вольфрамовым электродом

WZ — белый наконечник

Электроды WZ 8 (белый наконечник) применяются для сварки переменным током в среде аргона. С их помощью производят аргонно-дуговую сварку изделий из алюминия, медно-алюминиевых сплавов (алюминиевой бронзы), магния, никеля и сплавов этих металлов.

К характерным особенностям вольфрамовых изделий этой марки можно отнести:

• удовлетворительное зажигание сварочной дуги;
• достаточно долгий срок службы;
• хорошая переносимость токовых нагрузок;
• безопасность для здоровья человека.

WT 20 — красный наконечник

Изделия с маркировкой WT 20 используются для дуговой сварки постоянным током (используется прямая полярность). Такие изделия используются для сварки заготовок из высоколегированных сталей, высоколегированных металлов, меди, никеля, титана и их сплавов.

Характеристики вольфрамовых электродов этого типа:

• хорошее зажигание сварочной дуги;
• достаточно долгий срок службы;
• хорошая переносимость значительных токовых нагрузок;
• возможная опасность для здоровья человека.

К группе вольфрамовых электродов, в составе которых присутствует торий, также относятся изделия марок WT 30 и WT 40. Из-за значительного содержания этого радиоактивного элемента в составе электродов не рекомендуется их использовать, их пары вредны к окружающей среде и здоровью человека.

Аргонодуговая сварка плавящимся и неплавящимся электродом

Электроды с высокой термостойкостью имеют тупой конец. Это связано с образованием рассеянной дуги, препятствующей плавлению проводника. Сварщик должен правильно определить электрод, чтобы в результате получить шов нужного диаметра. При работе с такими электродами используется осциллятор. Он защищает проводник от плавления. В результате реально выдержать нагрев до 5000 градусов. Альтернативой осциллятору является наполнитель.

Если электрод склонен к плавлению, обеспечьте целостность смазки — защитной поверхности рутила. Образование сварочной дуги происходит при ее воспламенении парами из сварочной ванны.

Физико-химический состав

Большинство вольфрамовых электродов в воздушных линиях содержат от 97% вольфрама и выше. Естественно, этот параметр индивидуален для каждой марки, но в большинстве случаев это чистый металл. Вольфрамовые электроды для сварки TIG, которые без дополнительных элементов содержат 99,5% вольфрама. В остальных случаях он содержит в среднем 1,5-3% таких добавок, как:

• Оксид церия;
• Оксид лантана;
• Оксид циркония;
• Оксид тория.

Читайте также: Пиролиз шин: Пиролизная установка для переработки резины

Технические характеристики

Значение диаметра, мм	Максимальный ток, А
один	60
1,6-2	100
3	250
четыре	360
5	550
6	700

Обозначения и маркировка

Маркировка вольфрамовых электродов достаточно проста, так как в их составе не содержится много разных элементов, а есть только 1 добавка, или ее нет вовсе. Цвета вольфрамовых электродов точно соответствуют различным добавкам. Если вы посмотрите на обозначение, то типичным здесь будет, например, WL15, что означает:

• W — вольфрамовый электрод;
• L – наличие оксида лантана;
• 15 — наличие добавки (в данном случае оксида лантана) 1,5%.

Таким образом, вторая буква указывает на добавку, а цифры — на содержание в сотых долях процента.

Выбор вольфрамового электрода

Выбор делается по условиям использования. Если сварка происходит на переменном токе, лучше выбрать чистый вольфрам. Добавки циркония повышают стабильность дуги и максимальную рабочую температуру. Оксид тория в составе улучшает термостойкость, благодаря чему таким электродам можно придавать любую форму. Внешние вольфрамовые инструменты обеспечивают лучшую стабилизацию дуги. Церий в составе обеспечивает универсальное использование во всех режимах.

«Важно! Вне зависимости от выбранной вами модели необходимо особое внимание уделить технике безопасности, так как работы ведутся при больших значениях силы тока.»

Основные режимы и нюансы применения

Главной особенностью использования этих инструментов является выбор правильного режима тока, применительно к его типу и полярности, так как свойства электродов в каждом случае проявляются по-разному.

Значение диаметра, мм	Ток постоянный, прямой полярности, А	Ток постоянный, обратной полярности, А	Переменный ток, А
один	15…60		15…20
1,6-2	20…100		20…60
3	80…250	25….40	60…150
четыре	200…360	40…50	120…200
5	350…550	50…80	180…300
6	500…700	80…125	250…340

Заточка вольфрамовых электродов: острая или сглаженная поверхность

Заземляющий электрод является альтернативой сварке постоянным током. Важно правильно определить угол и положение заточки, чтобы кончик был острым. При этом вы сможете работать с металлами разной прочности. Сварочная дуга управляется сварочной ванной.

Сварочная ванна относится к количеству расплавленного металла, который образовался во время плавления. Этот этап считается наиболее важным, так как от сварочной ванны зависит форма и толщина шва. Если пренебречь остротой вольфрамового электрода, сделать аккуратный шов будет практически невозможно.

Заточка с использованием переменного тока имеет свои особенности. При этом отходим от острых концов и затупляем кончик. В результате мы сможем создать диффузную дугу. Важно правильно определить диаметр электрода, ориентируясь на диаметр желаемого будущего шва. Так электрод будет отлично держать форму.

Свойства электрода влияют на параметры остроты. При производстве вольфрама важно учитывать форму сглаживания, заострения или укорочения. Заостренный наконечник используется для работы с электродами из чистого вольфрама. Основное правило: диаметр зачищенного конца не должен превышать диаметр электрода в 1,5 раза.

Как только вы определились, какой шов вам нужен, настройте под него свой сварочный аппарат, определитесь с типом наконечника и формой электрода.

Условия применения вольфрамовых электродов

Для предотвращения образования окислов на поверхности шва сварку вольфрамовыми электродами производят в среде защитных газов, предохраняющих зону сварки от воздействия кислорода и паров воды. Для создания такой среды используется химически инертный газ, не взаимодействующий со сварочным металлом, — аргон (Ar), гелий (He), специальные сварочные газовые смеси. Чаще всего используется аргон, поскольку он доступен и недорог, чем и объясняется распространенное название этого вида сварки – аргонно-дуговая сварка. Полуавтоматическая и автоматическая сварка в защитной атмосфере инертных газов в профессиональных (промышленных) условиях обозначается аббревиатурой МИГ, где М — металл, И — инертный, Г — газ (Сварка металлов в инертных газах).

Ручная сварка вольфрамовым электродом, применяемая на малых предприятиях, в мастерских, автосервисах, сокращают до TIG (Tungsten Inert Gas), где слово «Tungsten» переводится с английского как «вольфрам». Формирование защитной среды в разных сварочных аппаратах происходит по-разному. Наиболее распространена местная защита шва, когда из сопла сварочной горелки подается инертный газ. Для достижения наивысшего качества сварных швов, например при производстве титановых конструкций для самолетов, сварку деталей проводят в герметичных камерах с инертным газом. Имеются камеры со встроенным сварочным оборудованием, которыми снаружи управляет оператор, а также большие обитаемые камеры, где сварщики работают в скафандрах.

WZ-8, белые

Предназначен для сварки алюминия, бронзы (и ее сплавов), никеля, магния.

Содержат оксид циркония, предназначены для сварки на переменном токе. Такой стержень обеспечивает стабильность дуги и предотвращает загрязнение сварочной ванны. Для создания стежка высочайшего качества кончик заточен в сферическую форму.

Маркировка и расшифровка

Для облегчения труда сварщиков и минимизации ошибок при выборе расходных материалов неплавящиеся электроды разделены на категории, имеющие определенные марки.

Латинская буква «W» указывает на то, что изделие относится к категории вольфрамовых электродов. После этого назначают лигатуру – добавки и присадки, обеспечивающие улучшение сварочных свойств. Это могут быть признаки:

• WP — чистый вольфрам (99,5%);
• Z — добавленный оксид циркония;
• Т — добавленный диоксид тория;
• C — добавлен церий;
• Y — добавленный диоксид иттрия;
• L — добавленный оксид лантана.

Цифры перед буквами обозначают процентное содержание той или иной лигатуры, а также длину проволоки, используемой в качестве жилы.

Также активно используется цветовая маркировка нерасходных материалов.

1. Белые изделия – это WZ-8, в составе которых содержится 0,8% оксида циркония. Они ориентированы на работу с переменным током и оснащены сферическим наконечником. Эти стержни используются для работы с магнием и алюминием, бронзой и никелем, а также композитами на основе этих металлов.
2. Зеленые электроды WP прекрасно работают в защитной атмосфере газов. Они используются для сварки деталей из алюминия и магния.
3. Серым цветом обозначены универсальные расходные материалы WC-20, содержащие 2% оксида церия. При их использовании сварочная дуга запускается на малых токах, что упрощает работу по прокатке труб и тонколистовых заготовок, позволяет формировать конструкции из титана, тантала и т.д.
4. Синие и золотые модели WL-15 имеют в своем составе около 2 процентов церия, что значительно увеличивает рабочий ток. Поэтому такие расходники отличаются простым зажиганием дуги, чистотой сварного соединения и половинным износом сердечника. Они подходят для сварки медных, алюминиевых и бронзовых деталей, а также высоколегированных сталей.
5. Расходные материалы темно-синего цвета WY-20 содержат порядка 1,8-2,2% иттрия. Применяются для сварочных работ с нержавеющими, малоуглеродистыми и углеродистыми сталями, а также с медными и титановыми сплавами.
6. Стержни из оксида тория (WT-20) красного цвета и предназначены для работы на постоянном токе, демонстрируя минимальный расход материала. Используйте аналогичные продукты при сварке различных цветных металлов.

Выбор и подготовка электрода

Неплавящиеся сварочные материалы выбираются исходя из таких параметров, как:

• тип и размер;
• химическая структура;
• заостренная форма;
• качество шлифовки.

Профессионалы выбирают лучший электрод для конкретной задачи, исходя из собственного опыта, а новичкам рекомендуется пользоваться специальными таблицами и справочниками, в которых указаны параметры различных моделей.

Заточка вольфрамовых электродов является обязательной процедурой подготовки оборудования к процессу сварки. Состояние и геометрия острия изделия определяют распределение энергии, подвижность электронов и параметры сварочной дуги в процессе сварки. Геометрия кончика стержня также влияет на форму шва и параметры сварки материала.

Заточку неплавящихся электродов производят по специальным правилам для всех видов расходных материалов. Так, у моделей WP и WL наконечник выполнен сферическим, а у аналогов марки WT – выпуклым. В случае изделий WZ, WC и WY кончик электрода имеет форму конуса.

Длина заточки стержня в каждом конкретном случае определяется диаметром стержня. Для выполнения операции используйте болгарку. Особого внимания заслуживает угол заточки, который должен соответствовать значениям:

• 10-20 градусов — слабое течение;
• 20-30 градусов — средний;
• 60-120 градусов — максимальный эффект.

Угол заточки влияет на характеристики процесса сварки, а также на расход продукта. При неправильном выполнении процедуры заточки электродов вы получите:

• неправильная ширина соединения;
• нарушение симметрии заготовок;
• плохая сварка материала;
• ход сварочной дуги.

W L — 15

Вольфрамовые электроды WL-15 (помимо чистого вольфрама, в состав входит 1,5% оксид лантана) относятся к группе универсальных, так как подходят для сварки на постоянном (прямой полярности) и переменном токе, а также для различных металлов: всех виды стали, меди, бронзы, алюминия и его сплавов. Среди характеристик этого типа электродов полная безопасность для здоровья человека, высокая износостойкость, отсутствие прижогов, повышенная продолжительность притирки электрода (даже перед WL-20), легкое зажигание дуги.

Электроды WL-15 отлично подходят для сварки изделий из всех марок стали. Они хороши для новичков в TIG-сварке, так как могут сгладить неправильные настройки аппарата в процессе работы (играет роль их универсальность, безопасность и стабильность). Если выполнить правильную заточку электрода WL-15, он справится и со сваркой алюминия, магния, а также их сплавов.

Как правильно выбирать

Перед работой с вольфрамовыми электродами необходимо ориентироваться на следующие свойства:

• тип;
• химический состав примесей;
• диаметр, влияющий на толщину шва;
• геометрическая форма наконечника, определяющая особенности процесса сварки;
• качество шлифовки.

Профессиональные сварщики полагаются на свой опыт, а для новичков есть справочные таблицы с параметрами каждого типа прутка.

WL-20, синий и WL-15, золотистый

Варят алюминий, бронзу, медь, легированную сталь. Можно работать на переменном токе и постоянном токе любой полярности, а также на переменном токе с синусоидальным током.

Цифра на этикетке указывает на содержание оксида лантана – 2% и 1,5%. Вещество замедляет изнашивание острия иглы, облегчает начальное и повторное зажигание дуги и снижает вероятность ожогов. Благодаря оксиду лантана сварочный ток может быть увеличен на 50% по сравнению с максимальным использованием стержней из чистого вольфрама. Синие и золотые электроды делают лезвия более острыми, а вольфрам меньше загрязняет сварочную ванну.

Классификация

Для упрощения работы сварщиков все вольфрамовые электроды классифицируются – для этого используется цветовая маркировка. Он соответствует международному стандарту DIN EN 26848, а это значит, что вне зависимости от страны, в которой они произведены, сварщик будет знать, каким током сваривать и для каких деталей они подходят. Цвет вольфрамового электрода указывает на его основные характеристики — размер стержня, химический состав, род подходящего тока. Для маркировки используются следующие цвета: зеленый, серый, красный, синий, золотой, белый, синий

Каждый цвет соответствует буквенно-цифровому выражению:

• первый индекс указывает W – указывает на то, что основным металлом является вольфрам;
• второй символ указывает на элемент, используемый в качестве примеси (добавки других металлов позволяют добиться требуемой проводимости тока, требуемого свойства плавкости и дугообразования);
• первая цифра указывает на долю сплава на 1000 частей вольфрама (цифра 30 указывает на то, что концентрация примеси составляет 3%);
• второе число указывает на длину (20 означает, что длина шлейфа составляет 200 мм).

Расшифровка маркировки, область применения разных марок

Рассмотрим подробнее, какое назначение имеет вольфрамовый электрод с определенной маркировкой.

1. WP (зеленый) — зеленый цвет вольфрамового электрода свидетельствует о том, что он изготовлен из чистого вольфрама (без примесей других металлов). Предназначены для сварки деталей из алюминия, магния и их сплавов, процесс сварки происходит на переменном токе.
2. WC (серый) – наличие индекса «С» свидетельствует о наличии церия в составе примесей. Это универсальный тип, который подходит для сварки заготовок как на постоянном, так и на переменном токе.
3. WT (красный) — красные вольфрамовые электроды содержат диоксид тория. Эти вольфрамовые электроды обладают высокой прочностью и могут применяться для сварки постоянным током различных металлов. В основном, сваривают сталь, цветные металлы, углеродсодержащие сплавы, нержавеющую сталь. Особенностью изделий с добавкой тория является наличие небольшой радиоактивности (торий — радиоактивный элемент), поэтому работу с ними необходимо проводить строго по правилам техники безопасности.
4. WY (темно-синий) — такой цвет электрода указывает на возможность использования для сварки постоянным током таких материалов, как титан, медь, низко- и высоколегированные стали. Применяются для сварки особо ответственных конструкций и деталей сложной формы.
5. WZ (белый) — сварка вольфрамовым электродом белого цвета выполняется на переменном токе. Стержни содержат оксид циркония, подходят для работы с медными и алюминиевыми заготовками.
6. WL (синий, золотой) — в состав стержней входит лантан, эти вольфрамовые электроды одинаковы по назначению, цвет указывает на разное содержание лантана; в голубых электродах — 1,5 % примесей, в золотых изделиях — 2 %; Вариант W подходит для постоянного/переменного тока.

Формирование сварного шва вольфрамовым электродом

При металлургической совместимости материалов (химических и теплофизических свойствах) соединяемые детали сваривают сплавлением элементов, входящих в состав основных металлов. Под воздействием высокой температуры сварочной дуги по линии стыка или нахлеста запускаются термические и диффузионные процессы, шов между деталями заполняется молекулами соединяемых металлов, они «смешиваются» и образуют физически прочное соединение и химически однородная связка — сварное соединение с необходимыми для эксплуатации свойствами. Если материалы неоднородны, используется метод врезки.

В зазор между соосными кромками деталей вставляется металлическая проволока (стержень), которая под действием температуры сварочной дуги от вольфрамового электрода плавится и образует прочное сварное соединение. Существуют и другие технологии аргонно-дуговой сварки, например, на медной подкладке по ГОСТ 14771-76. В каждом отдельном случае технология формирования сварного шва определяется производственными задачами, свойствами соединяемых металлов, их теплопроводностью, теплоемкостью, электромагнитными свойствами и т д

Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом (tig)

При сварке неплавящимся электродом необходим сварочный осциллятор. Так как из-за тугоплавкости вольфрама, плавление которого происходит при температуре около 5000°С, сам электрод практически не выгорает. В связи с этим не происходит образования газов, приводящих к ионизации и зажиганию дуги. В дополнение к осциллятору для формирования сварного шва используется присадочный материал.

Аргонодуговая сварка: ее особенности и технология

Процесс аргонодуговой сварки.

Аргонодуговая сварка представляет собой соединение металлов под защитой аргона. Представленный процесс осуществляется двумя способами, каждый из которых следует рассмотреть подробно.

Сварка вручную вольфрамовым электродом под защитой аргона. Этот метод включает в себя несколько шагов:

1. На горелку подается аргон и необходимый ток. Вторую фазу тока подводят к поверхности, где будет происходить сварка. Дуга образуется между электродом, прикрепленным к горелке, и поверхностью. К нему подводится нить для добавки.
2. Далее нужно зажечь дугу. Для этого лучше использовать карбоновую пластину, чтобы не разрушить свариваемую поверхность, так как такая оплошность может привести к загрязнению шва.
3. Тогда лук возбуждается. Здесь часто используется осциллятор.
4. Следим за движением электрода, так как его траектория должна быть проложена точно по шву, во всех остальных случаях работа должна быть остановлена, т.к эта проблема может сигнализировать о начале плавления электрода.

Здесь допускается использование переменного тока, так как при сварке будет образовываться составляющая постоянного тока.

Схема аппарата TIG для аргонно-дуговой сварки.

Автоматическая сварка вольфрамовым электродом. Этот метод часто применяют для сварки трубопроводов в неподвижных стыках.

Автоматическая сварка осуществляется специальными аппаратами разной конструкции, которые самостоятельно осуществляют весь процесс сварки.

Здесь сварочная дуга возникает между поверхностью металла и концом проволоки, являющейся электродом.

Часто представленные устройства нельзя использовать в некоторых областях. Особенно это связано с невозможностью выполнения короткого шва.

Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки имеют следующую маркировку: WP, WZ, WT, WY. Это связано с их надежностью и универсальностью в использовании. Многие из представленных типов электродов используются для сварки тонких металлических листов. В этом случае часто необходима тонкая коническая заточка электрода.

W L — 20

Вольфрамовые электроды ВЛ-20 (помимо чистого вольфрама в состав входит 2,0% оксида лантана) относятся к группе универсальных, так как подходят для сварки на равном (прямой полярности) и переменном токе, а также для различных металлы: все виды стали, медь, бронза, алюминий и его сплавы. Среди характерных особенностей этого типа электродов — полная безопасность для здоровья человека, высокая износостойкость, отсутствие прижогов, повышенная продолжительность притирки электродов (уступает только WL-15), легкое зажигание дуги, стабильная работа на малых токах (в ВЛ-15).

Электроды WL-20 отлично подходят для сварки изделий из всех марок стали. Они хороши для новичков в TIG-сварке, так как могут сгладить неправильные настройки аппарата в процессе работы (играет роль их универсальность, безопасность и стабильность). Если выполнить правильную заточку электрода WL-20, он справится и со сваркой алюминия, магния, а также их сплавов.

WT-20, красные

Используется для сварки: меди, бронзы, никеля, легированной стали, титана, металлов с высокой температурой плавления (тантал, молибден).

Смесь вольфрама с оксидом тория. Торий – радиоактивный материал, поэтому шлифовку прутка необходимо производить в средствах защиты, иначе пыль повлияет на здоровье сварщика. В случае неравномерной сварки допускается нормальный процесс с естественной вентиляцией. Для непрерывной работы красными вольфрамовыми электродами необходима принудительная вентиляция, а при сварке в контейнерах — маски с турбоблоками.

Необходима специальная форма заточки в виде площадки с выступами. Лучше варить на постоянном токе. Благодаря добавлению тория прутки без деформации выдерживают повышенные температуры, поэтому их используют для сварки толстых металлов.

Как выбрать самый подходящий расходник

Выбор вольфрамового электрода может производиться по разным критериям:

• Тип (AC или DC), наличие добавок, химический состав и доля этих добавок.
• Диаметр электрода, от которого зависит ширина шва.
• Форма и качество заточки конца электрода.

При выборе расходного материала по составу свариваемых поверхностей и способу сварки лучше пользоваться справочниками.

Марки и диаметр электродов.

В международной маркировке легко ориентироваться:

• Первая заглавная латинская буква W — вольфрам, вторая заглавная латинская буква — добавка к сплаву.
• Первая цифра после латинских букв указывает на процентное содержание добавки. Например, цифра 15 указывает на то, что доля добавки в вольфрамовом электроде составляет 1,5%. Второе число, которое пишется через дефис после первого, указывает на длину электрода в миллиметрах. Самая распространенная длина 175 мм, есть 50 мм и выше, но не длиннее 175 мм.

WC-20, серые

Используется для сварки: меди, бронзы, никеля, легированной стали, титана, металлов с высокой температурой плавления (тантал, молибден).

Смесь вольфрама с оксидом тория. Торий – радиоактивный материал, поэтому шлифовку прутка необходимо производить в средствах защиты, иначе пыль повлияет на здоровье сварщика. В случае неравномерной сварки допускается нормальный процесс с естественной вентиляцией. Для непрерывной работы красными вольфрамовыми электродами необходима принудительная вентиляция, а при сварке в контейнерах — маски с турбоблоками.

Назначение и сфера использования

Чаще всего сварка вольфрамовым электродом необходима для работы с углеродистой сталью, конструкционными или нержавеющими марками стали, цветными сплавами. В результате операции шов будет ровным, без трещин.

При изготовлении более сложных металлоконструкций используется электрод из низкоуглеродистой стали.

При этом химическая целостность материалов не нарушается. Поэтому стык представляет собой монолитное соединение.

Рекомендуемая литература Расчет расхода электрода при сварке

Электроды для сварки TIG востребованы в следующих отраслях:

• космическое путешествие;
• еда;
• медицинский;
• ядерное и химическое машиностроение;
• на предприятиях военно-промышленного комплекса.

Международная цветная маркировка (цветовой код), свойства и назначение разных типов вольфрамовых электродов

Для упрощения и ускорения подбора необходимого типа вольфрамовых электродов по маркам в мировой практике принято использовать дополнительную цветовую индикацию на концевых частях стержней, отражающую их характеристики и назначение. Сварщику не нужно читать текст на упаковке, чтобы выбрать нужный товар, цветовой код позволяет быстро и точно идентифицировать электрод для конкретной задачи.

Рисунок 2. Вольфрамовые электроды в футляре.

• Зеленый (зеленый) — марка EHF/WP (чистый вольфрам без примеси).

Работа с синусоидальным переменным током (AC) в среде аргона или гелия. Специальное назначение: сварка алюминия, магния, никеля и их сплавов, а также алюминиевой бронзы. Особенности: высокая стабильность дуги, качественный, прочный и геометрически ровный шов.

• Черный (черный) — марка WL-10 (легирование оксидом лантана 1%).
• Golden (золотистый) — ЭВЛ/ВЛ/ВЛ-15 (легирование оксидом лантана около 1,5%).
• Синий (голубой) — марка ЭВЛ-2/ВЛ-20 (сплав с окисью лантана 1,8 — 2,2 %).

Черные, синие и золотые лантановые электроды способны эффективно работать на переменном и постоянном токе (AC/DC), что свидетельствует об их универсальности. Назначение: плазменное напыление, резка, поверхностная обработка металлов на различных деталях и формах, а также сварка тонких листов из нержавеющей, низколегированной, жаропрочной стали, меди и ее сплавов, никеля, бронзы, магния. Свойства: способность выдерживать высокие токовые нагрузки, длительная заточка рабочего конца, чистота шва.

• Темно-синий (синий) — марка WY-20 (легирование оксидом иттрия 1,8 — 2,2 %).

Работает на постоянном токе (DC). Назначение: сварка ВИГ ответственных конструкций в среде, защищенной инертными газами. Основные сварочные металлы: все виды стали, титан, медь и их сплавы. Особенности: выдерживает большие токи при соблюдении технологии сварки, обеспечивает качественный шов с повышенной надежностью.

• Желтый (желтый) — марка WT10 (сплав с диоксидом тория 1%).
• Красный (красный) — марка ЭВТ-15/ВТ-20 (сплав с диоксидом тория 2%).
• Фиолетовый (сиреневый) — марка WT-30 (сплав с диоксидом тория 3%).
• Оранжевый (оранжевый) — марка WT-40 (сплав с диоксидом тория 4%).

Электроды WT содержат торий, который является низкорадиоактивным материалом, и хотя он не является фактором риска, при сварке и шлифовке внутри помещений необходимо соблюдать определенные требования безопасности. Наиболее широко используемая марка WT-20 имеет российский аналог EVT-15. Электроды работают на постоянном токе (DC). Сварка основных металлов: нержавеющая сталь, тугоплавкие металлы, ниобий, тантал, медь, кремнистая бронза, никель, титан и их сплавы. Свойства: намного прочнее электродов из чистого вольфрама, не теряет форму рабочего конца при больших токах.

• Бирюза (бирюза) — марки WS-2 (сплав со смесью оксидов редкоземельных элементов).

Работа с переменным и постоянным током (AC/DC). Продукт характеризуется универсальностью при сварке всех видов сталей и сплавов, быстрым стартом и повторным зажиганием дуги, стабильностью и качеством, отсутствием склонности к прожогам. Рекомендуемое назначение: сварка углеродистых и легированных сталей, меди, алюминия, никеля, а также сплавов на их основе.

• Розовый (розовый) — марка ВК-10 (сплав с оксидом церия 1%).
• Серый (серый) — марка ВК-20 (сплав с оксидом церия 2%).

Церий-вольфрамовые электроды работают на переменном и постоянном токе (AC/DC). Назначение: сварка всех видов стали и сплавов. Это очень универсальные изделия, не требующие специальной подготовки для сварки, отличающиеся высокой стабильностью дуги и образующие аккуратный ровный шов.

• Коричневый (коричневый) — марка WZ-4 (сплав с оксидом циркония около 4%).
• Белый (белый) — марка WZ-8 (сплав с оксидом циркония 7-9%).

Работа с переменным током (AC). Характеристики: электроды этого типа требовательны к чистоте сварочной среды, но при этом могут работать на более высоких токах, чем изделия с добавками церия, лантана или тория, имеют очень стабильную дугу. Назначение: сварка конструкций из цветных металлов (алюминий, магний, никель, бронза) и их сплавов.

WY-20

Вольфрамовые электроды WY-20 (помимо чистого вольфрама, в состав входит 2% оксида иттрия) относятся к той же группе, что и WT-20, так как предназначены для сварки постоянным током. Однако, в отличие от ториевых электродов, иттриевые электроды безопасны для здоровья человека. Они считаются наиболее стойкими к высоким сварочным токам среди вольфрамовых электродов. Не загрязняйте сварной шов. По совокупности положительных сторон эти электроды используются для сварки особо ответственных конструкций. Заточка электродов требует навыка, так как, по отзывам, с этим возникают проблемы.

Не боимся китайских расходников

От продуктов китайского происхождения в магазинах отказываться не стоит: они отличаются от ширпотреба из других стран тем, что изготовлены из «родного» китайского вольфрама.

Дело в том, что самые большие запасы этого металла обнаружены в Китае, стране, которая является настоящим вольфрамовым монополистом в мире. Поэтому практически все импортные европейские вольфрамовые расходники изготовлены из китайского материала, что означает определенную надбавку в цене.

Критерии выбора электрода из вольфрама

При выборе вольфрамовых стержней необходимо ориентироваться на такие параметры, как:

• тип, химический состав и наличие легирующих добавок;
• диаметр, влияющий на толщину формируемого шва;
• геометрия наконечника, определяющая многие свойства процесса сварки;
• качество шлифовки.

Естественно, что на выбор электрода определенной марки значительное влияние оказывают и характеристики соединяемых деталей: размеры, состав материала и т д. При выборе вольфрамовых стержней можно ориентироваться на справочные таблицы или на собственный опыт.

Основные критерии выбора электродов по их свойствам

W P

Вольфрамовые электроды WP (содержащие не менее 99,5% чистого вольфрама) предназначены для сварки алюминия, магния и их сплавов на переменном токе, обладают низким сопротивлением сварочному току (его тепловому воздействию) и долговечностью. Из-за этого электрод заточен в виде шарика (закругление). Несмотря на существенные недостатки, электроды ВП-20 имеют важное преимущество: они не вводят никаких добавок в состав сварного шва, так как состоят из чистого вольфрама, за что очень ценятся при работе, когда к химическому составу предъявляются высокие требования состав сварного шва.

Международная буквенно-цифровая маркировка вольфрамовых электродов по ISO 6848

Маркировка вольфрамовых электродов, выпускаемых по международному стандарту ISO 6848, а также для изделий по ГОСТ 23949-80, содержит указание на химический состав легирующей присадки. Первая латинская буква в международной маркировке всегда «W», что указывает на основной материал электрода — вольфрам. Вторая буква указывает на тип добавки. Первая цифра после второй буквы указывает на процент легирующей добавки:

• Электроды из чистого вольфрама маркируются буквами WP или W.
• Электроды WL15 и WL20 содержат оксид лантана (буква «L») в массовой доле ок. 1,5% и 2.
• Маркировка WT10, WT20, WT30, WT40 второй буквой «Т» указывает на наличие в составе вольфрамового электрода добавки диоксида тория.
• Марка WY-20 указывает на содержание иттрия прибл. 2%.
• Электроды WC-20 содержат оксид церия.
• Марка WZ-8 использует оксид циркония.