Электроды для аргонно дуговой сварки. Разбираемся в сварке вольфрамовым электродом в среде аргона

Аргонодуговая сварка отличается по технологии от остальных видов соединения металлов. Весь процесс происходит в защитной атмосфере, а плавление металла заготовок обеспечивают вольфрамовые электроды.

В этом материале мы разберем, какими характеристиками должны обладать такие расходники и их разновидности. А также что нужно знать при использовании таких электродов.

Вольфрамовые электроды относятся к категории неплавящихся и используются для . Во время сварочного процесса они не расплавляются. Их главная задача - обеспечить работу дуги, с помощью которой и соединяется металл заготовок.

В отличие от покрытых аналогов, вольфрамовые стержни не имеют обмазки, а дополнительный присадочный материал во время сварки подают отдельно в виде прутка. Защита от окисления сварочной ванны обеспечивается за счет подачи газа (аргона, гелия или углекислоты).

Длиной вольфрамовые электроды чаще всего встречаются в 175 миллиметров, но есть стержни и покороче: 50. 75, 150 мм. Диаметр также различный: от 1 мм до 8.

По своему составу такие расходные материалы бывают различными: из чистого вольфрама или с добавками в виде лантана, иттрия, тория, циркония и других элементов.

Легирующие элементы в виде оксидов редкоземельных металлов, которые вносят в состав при изготовлении, добавляют стойкости к плавлению вольфрама и улучшает его качество.

Чтобы можно было отличать различные электроды, принята цветовая и буквенная маркировка разновидностей вольфрамовых стержней.

Маркировки электродов

Зная основные обозначения, которыми маркируют вольфрамовые электроды можно «прочесть» их описание, состав и сферы использования. Существуют следующие типы этих сварочных расходных материалов, которые отличают по цвету. Буквенные обозначения указывают на химический состав и наличие примесей. Характеристики вольфрамовых электродов по маркам следующие:

• «WP»зеленый цвет. Это обозначение стержней, основным составом которых является практически чистый металл. Процентное соотношение добавок составляет всего около 0,5%. Назначение таких электродов - сваривание алюминиевых деталей, а также сплавов этого металла и магния.

На переменном токе с использованием инверторного оборудования электроды из чистого вольфрама обеспечивают стабильную работу дуги. Кончик стержня выполнен в виде шарика, это делается для снижения термических нагрузок на сам расходник.

• «WZ8», цвет белый. Маркировка обозначающая, что в составе электрода есть окиси металла циркония. Такие электроды имеют свойство выдерживать намного большие токовые нагрузки, в отличие от остальных. Используют их для сварки различных цветных металлов: бронзы, магния, алюминия, никеля и их сплавов. Сваривание металлов лучше всего проводить на переменном токе. Заточка окончания стержня также выполнена в виде шарика.
• «WT20», цвет красный. Такие вольфрамовые электроды наиболее распространенные, хотя имеют вредную добавку для здоровья - торий. Это радиоактивный металл и в больших объемах сварочных работ на производстве лучше не использовать расходники с таким составом. При небольшом количестве использование электродов практически безвредно.

Зато свойства, какими обладают ториевые стержни, намного превосходят многие другие аналоги. Их можно использовать для сварки различных видов стали, в том числе и нержавеющей. А также таких довольно тугоплавких металлов, как титан и молибден. Возможно сваривание и медных, никелевых или бронзовых деталей.

Сваривание такими электродами проводят на постоянном токе.

• «WY20», цвет темно-синий. Добавка в виде окиси иттрия позволяет получить стабильное и устойчивое горение электрической дуги на постоянных токах при прямой полярности. Эти электроды применяют для сваривания стали как углеродистой, так и нержавеющей, а также медных и титановых заготовок.

• «WC20», цвет серый. Такие электроды практически универсальные, так как ими можно работать при переменном или постоянном токе. Примесь редкоземельного церия позволяет получить стабильное горение дуги даже при малой мощности оборудования.

Цериевые стержни используют для сварки стали и тонкостенных конструкций из нее, а также орбитальном сваривании труб.

Все дело в движении потока электронов и от формы окончания стержня будет зависеть распределение энергии и давление дуги на поверхность. Это влияет на ширину и глубину проварки металла, а также форму и размеры сварного шва. Поэтому и требуется заточка вольфрамовых электродов до нужной геометрии.

Существуют некоторые правила затачивания стержня для тех или иных условий работы аргонодуговой сваркой, а также в зависимости от марки самого расходника.

Форма заточки в зависимости от марки электрода определяется следующим образом.

• Марки «WP» и«WL» должны иметь кончик в виде шарика (сферы).
• Электроды марок «WT» скругляют, но без большого радиуса, скорее формируется легкая выпуклость.
• Вольфрамовые стержни с маркировкой «WC»,«WY», «WT», и «WZ» затачивают под конус, но в зависимости от применения форма может быть отличимой.

Определить длину, на которую следует затачивать вольфрамовый стержень, очень просто. Для этого нужно диаметр электрода умножить на постоянное значение в 2,5. Например, если используется расходник с диаметром в 2 мм, то заточку проводят на длину в 5 миллиметров.

Затачивать кончик стержня можно с использованием точильного круга или болгарки. Удобно проводить этот процесс, зажав вольфрам в патроне электрической дрели, вращая его при низких оборотах. Это позволит равномерно стачивать металл и получить нужную форму.

Однако, кроме геометрии конца электрода, важен и угол, на который он будет заточен. Такой параметр будет зависеть от силы тока, на котором будет проходить сваривание заготовок.

• При сварочных работах на невысоком токе электрод затачивают до значения 10-20 градусов.
• Для сварки металлов на средних токах - 20-30 градусов.
• На большой мощности угол заточки составляет 60-120 градусов.

Угол заточки будет влиять на стабильность и устойчивость горения дуги аргоновой сварки, а также на ресурс работы самого электрода. При показателе менее 20 градусов, вольфрамовый стержень будет изнашиваться быстрее. Если же угол заточки более 90, то в таком случае дуга может быть неустойчивой. Правильно затачивать электрод нужно независимо от вида материала, с которым придется работать.

Допущенные ошибки при заточке стержня приведут к различным последствиям.

• Если допустить неправильную ширину при затачивании, это гарантированно приводит к непроваренному шву. Крепление будет некачественным.
• Нарушение симметрии (неравномерная форма заточки) отклоняет сварочную дугу от нужного направления.
• Острые или слишком тупые углы провоцируют износ расходника или уменьшают глубину провара.
• Глубокие борозды и царапины поперек заточенного кончика приводят к нестабильному горению дуги (так называемое «блуждание»).

При возникновении таких явлений нужно прекратить работу и исправить заточку вольфрама.

А что Вы можете добавить к этому материалу? Поделитесь своим опытом в выборе, применении и затачивании вольфрамовых электродов в комментариях к статье.

Аббревиатура TIG расшифровывается как Tungsten (вольфрам) Inert (инертный) Gas (газ). То есть, TIG сварка означает - сварка вольфрамовыми электродами в среде инертного газа. При этом металл (в виде прутка) для заполнения шва (если это необходимо) подается второй рукой. В качестве инертного газа чаще используется аргон, он защищает металл, разогретый дугой до высокой температуры, от газов воздуха - кислорода, азота, водяного пара. Инертный газ непрерывно подается в зону горения дуги. Выглядит это так:

Реже используется гелий, из-за высокой стоимости и большего расхода (из-за меньшей плотности). Однако, при одном и том же значении тока, дуга в гелии выделяет в 1,5-2 раза больше энергии, чем в аргоне. Это способствует более глубокому проплавлению металла и значительно повышает скорость сварки. Поэтому при сварке тугоплавких металлов отдают предпочтение гелию. Смесь аргона и гелия (оптимальный состав содержит 35-40% аргона и 60-65% гелия) имеет преимущества обоих газов: аргон обеспечивает стабильность дуги, гелий - высокую степень проплавления.

Преимущества

• TIG сварка отличается чистым, аккуратным и точным сварным швом.
• TIG сваркой можно сваривать больше металлов чем любым другим способом сварки. Качественно свариваются коррозионностойкая сталь, алюминий, магний, медь, бронза и др.
• TIG сварка позволяет лучше контролировать сварочную ванну и весь процесс в целом, что позволяет делать аккуратные и точные швы. В процессе сварки нет искр и брызг (если все делается правильно), т.к. присадочный металл подается без избытка. На шве нет шлака, а воздух не задымляется, как при сварке покрытыми электродами.

Выбор и заточка вольфрамовых электродов

Как понятно из названия, вольфрамовые электроды делаются из вольфрама, которого в них 97-99,5%. При этом, в зависимости от условий использования, применяются различные добавки. Вольфрам имеет очень высокую температуру плавления (3380°C), самую высокую из металлов. Поэтому, сделанные из него электроды способны относительно успешно противостоять высокой температуре дуги.

* - цифра в маркировке обозначает концентрацию оксида, и есть электроды с меньшими концентрациями, например WL-15 (золотистый), содержащий около 1,5% оксида лантана. Они имеют и другой цветовой код.

Даже если два электрода относятся к одному типу и имеют одинаковую концентрацию легирующей добавки, но произведены разными фирмами, они могут заметно отличаться в работе. Большое значение имеет размер зерна, структура и распределение оксида. Поэтому аккуратнее выбирайте производителя.

Выбор диаметра электрода:

Большое значение имеет заточка электрода, причем со временем электроды деформируются и заточку нужно обновлять. При сварке постоянным током используется конусовидная заточка, при переменном токе делается округлый кончик.

Длина заточки влияет на глубину и ширину шва при сварке, её размер около 2-0,5 диаметра электрода. Ширина зоны проплавления уменьшается с увеличением длины заточки, а при малой длине заточки заметно снижается глубина проплавления. На стабильность дуги также влияют риски, образующиеся при заточке. Для стабильного горения дуги риски должны располагаться строго вдоль оси электрода, а их величина должна быть минимальной. Наилучшим вариантом является полировка электрода после его заточки. Также на горение дуги влияет притупление на кончике. Диаметр притупления выбирается в зависимости от диаметра электрода и величины сварочного тока.

Выполнение TIG сварки

Большинство металлов сваривается постоянным током прямой полярности (на электроде минус). Сварку алюминия и его сплавов, магния, медных сплавов со значительным содержанием алюминия (например, алюминиевая бронза) выполняют переменным током.

Сварочный ток выбирается в соответствии с диаметром электрода. Величина тока зависит также от рода тока. В таблице представлены ориентировочные значения силы тока (при использовании аргона), последнее слово за производителем выбранного электрода. Если ориентироваться на нижнюю границу, то при слишком малой силе тока дуга будет блуждать, и нужно просто увеличить силу тока (при условии правильной заточки электрода).

Если сила тока будет чрезмерной для данного диаметра электрода, то электрод расплавится. Если слишком маленькой, то дуга будет нестабильной.

Напряжение на дуге зависит от её длины. Рекомендуется вести сварку на минимально короткой дуге, что соответствует пониженным напряжениям на ней. При повышении длины увеличивается ширина шва, уменьшается глубина проплавления и ухудшается защита зоны сварки. Оптимальная длина дуги составляет 1,5-3 мм, что соответствует напряжению на дуге 11-14В (напряжение холостого хода около 50-70В).

Вылет кончика электрода при сварке стыковых соединений должен быть 3-5 мм, а угловых и тавровых 5-8 мм.

Истечение газа по всему сечению сопла должно быть равномерным. Для этого внутри горелки устанавливаются газовые линзы, которые поддерживают ламинарный поток. При ветре или сквозняке эффективность защиты определяется жесткостью струи газа и ее размером.

Жесткость струи зависит от газа (аргон, гелий, их смесь) и растет с увеличением скорости его истечения. Поэтому при увеличении диаметра сопла необходимо одновременно повышать расход газа. Для улучшения защиты при сварке на ветру и на повышенных скоростях рекомендуется увеличить расход газа и диаметр сопла, а также приблизить горелку к детали. Для ограждения от ветра, зону сварки закрывают малогабаритными экранами. Подачу газа выключают через 10-15с (примерно по одной секунде для каждых 10А сварочного тока) после обрыва дуги. Для лучшей защиты металла, например при сварке титана, используют специальные приспособления (см. в статье Приспособления для сварки).

Существует два способа зажигания дуги: бесконтактный (дуга зажигается при помощи высокочастотного и высоковольтного разряда, создаваемого осциллятором) и контактный (дуга между электродом и изделием возникает в результате короткого замыкания электрода на изделие). Бесконтактный способ зажигания дуги используется когда недопустим поверхностный ожог и попадание вольфрама в шов, например, при сварке высоколегированных коррозионностойких сталей и сплавов (вольфрам может нарушить стойкость стали к коррозии). Контактный способ используют при сварке малоответственных конструкций, когда требования к качеству менее жесткие. Однако, при сварке ответственных металлоконструкций при отсутствии осциллятора, контактное зажигание дуги и выход на режим сварки можно выполнять на угольной или медной пластине. Современные аппараты сильно ограничивают ток короткого замыкания при касании электродом изделия, а при поднятии электрода, микроконтроллер обеспечивает плавное нарастание тока.

При сварке совершают только одно движение - вдоль оси шва. Отсутствие поперечных колебаний приводит к тому, что шов получается более узкий.

Чтобы металл шва не насыщался кислородом или азотом воздуха, надо следить, чтобы конец присадочного прутка постоянно находился в зоне защитного газа. Во избежание разбрызгивания металла, конец прутка подают в сварочную ванну плавно. О степени проплавления судят по форме ванны расплавленного металла. Хорошему проплавлению соответствует ванна растянутая в сторону направления сварки, а плохому - круглая или овальная.

Сварку обычно выполняют справа налево. При сварке без присадочного материала, электрод располагают перпендикулярно к поверхности свариваемого металла, а с присадочным материалом - под углом. Присадочный пруток перемещают впереди горелки без поперечных колебаний.

При наплавке валиков горизонтальных швов в нижнем положении, присадочному прутку придают два направления движения: вниз и поступательно вдоль свариваемых кромок. Это надо делать так, чтобы металл равномерными порциями поступал в сварочную ванну.

Ошибки при TIG сварке

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Для того, чтобы работать в аргоновой дуговой сварке существуют специальные электроды , которые несут предназначение именно для данного случая – вольфрамовые . Если говорить о качествах вольфрама, то температура, при которой он будет плавиться составляет 3422 градуса по Цельсию . Говоря откровенно, стоит заметить, что из существующих, это самый тугоплавкий металл.

Где используют?

Первое, что хотелось бы сказать – такие электроды гарантируют практическое отсутствие шва. При ручной сварке или же автоматической, вольфрам будет гарантией «аккуратной» сварки. Как правило, используют при автомобилестроении. Сварочные аппараты, при этом остаются очень экономными, а расход вольфрама будет очень маленьким.

Существует, естественно и специальный подход к работе, так сказать, процесс, которого обязательно нужно придерживаться, чтобы избежать плачевных последствий. Чтобы не образовывалась оксидная пленка которая будет мешать сварке алюминиевой детали, варить нужно обязательно в инертной среде . Для этого принято использовать инертные газы:

• - криптон;
• - ксенон;

Кроме того, для качественной работы можно использовать и другие газы при отсутствии вышеперечисленных: гелий, азот или же смеси из тех, которые описаны выше.

Если говорить о ценовой политике, то наиболее доступным считается аргон. Именно поэтому, использовать его в работу сегодня стало наиболее популярно.

Для того, чтобы шов был наиболее эффективным, он покрывается специальными элементами – оксидами церия, тория, циркония и т.д. Таким образом, подобный слой может оградить расплавленный металл от взаимодействия с кислородом. Также будет стабилизирована сварочная дуга и рафинирован металл.

При каких условиях производится вольфрамовая сварка?

Электроды вольфрама могут гарантировать качественный шов сварки – для этого нужно будет с особой точностью соблюдать самые точные размеры, а также ручной прихваткой собрать кромки. Это касается, в особенности, конструкций с тонкими листами. Более того, рекомендуется использовать еще и специально предназначенные для этого приспособления.

Обязательно учитывайте!

Для того, чтобы сварочный шов был надежным, конец электрода, который предназначен для работы, обязательно чистый должен быть. Когда образуется вольфрамовая сварка, дугу нужно возбудить осциплятором , при этом прикасаться к расплавленному металлу торцом или к проволоке для присадки категорически запрещается.

Если вы правильно подберете силу тока, то и форма заточка электрода будет правильной, и расход порадует вас минимализмом. Помните, что сварной шов будет наиболее точным, если из зоны сварки будет оттеснен (защищенно место сварки инертным газом) воздух надежным образом.

Вольфрамовые электроды предназначаются для работы в металлов. Вольфрам (W) имеет температуру плавления 3422°C с удельным весом 19,3 г/см³. Это самый тугоплавкий металл. Ручная или автоматическая вольфрамовая сварка необходима для получения чистого и точного сварного шва, например, в автомобилестроении. Расход вольфрама при этом минимален, поэтому TIG (WIG или GTA) сварочные аппараты очень экономные.

Чтобы не допустить окисла рабочей поверхности, сварка проводится в инертной среде, для чего используются инертные газы аргон (Ar), ксенон (Xe) или криптон (Kr).

Также в сварке TIG может использоваться гелий (He), азот (N) или газовые смеси из вышеперечисленных газов. Самым дешевым является аргон, поэтому вольфрамовая сварка с его использованием более популярна. Вольфрамовые электроды для эффективности сварного шва покрывают оксидами редкоземельных элементов – церия (Ce), лантана (La), иттрия (Y), тория (Th), циркония (Zr).

Этот защитный слой ограждает расплавленный металл от контакта с кислородом, стабилизирует сварочную дугу, легирует и рафинирует металл сварного шва.

Условия для вольфрамовой сварки

Чтобы получить прочный, качественный сварной шов, особенно в тонколистовых конструкциях, необходимо соблюдать точные размеры и обеспечить сборку кромок деталей ручной прихваткой при помощи вольфрамовых электродов. Также для прихватывания деталей существуют специальные .

Рабочий конец вольфрамового электрода должен быть чистым, иначе понижается надежность сварного шва (вольфрам образует сплав, который имеет более низкую температуру плавления), ухудшается его качество. Поэтому дуга при вольфрамовой сварке возбуждается осциллятором, не прикасаясь расплавленным торцом к металлу или проволоке для присадки.

Правильный выбор силы тока обеспечивает незначительный расход электрода и сохранение формы его заточки. Чем надежнее оттесняется из зоны сварки воздух, тем качественнее будет сварной шов.

Сварные работы электродом из вольфрама чаще всего используют инертные защитные газы Ar или СО 2 . Расход газовой составляющей зависит от толщины металла и его состава, от типа и скорости сварки. Область газового облака при вольфрамовой сварке должна захватывать всю сварочную ванну, разогретый конец присадочной проволоки и сам спецэлектрод. При высокой скорости сварки скорость потока инертного газа следует увеличивать.

Технология сварки

Соединяя металлические детали толщиной до 10 мм встык, сварочную дугу необходимо вести справа налево. Если металл тонкий, то угол между деталью и горелкой устанавливается не больше 60°. Сварное соединение изделий большей толщины требует другой методики - угол между деталью и горелкой должен быть 90°.

Присадочная проволока при сварке тонколистового материала вольфрамовым электродом направляется не в саму дугу, а немного сбоку. Приближать ее к точке сварки необходимо возвратно-поступательными движениями. Сваривая детали большей толщины, нужно делать поступательно-поперечные движения проволокой. Сварное соединение многослойным швом также имеет свои особенности - отдельные швы нужно делать многопроходными, а не во всю ширину разделки.

Автоматическая или электродами из вольфрама с напылением редкоземельных металлов выполняется так: электрод размещается перпендикулярно к поверхности детали. Угол между присадочным прутком и электродом должен быть около 90°. Направление движения необходимо выбрать так, чтобы присадочная проволока находилась перед дугой, то есть - подавалась в головной отсек сварочной ванны.

Электроды для вольфрамовой сварки

• Марка WP (цветной код - зеленый) - содержание вольфрама 99,5 %. Устойчивая дуга при сварке переменным током, сбалансированным или не сбалансированным, с осциллятором. Марка WP используется при сварке переменным синусоидальным током алюминиевых деталей, изделий из магния. Вольфрамовые электроды создают и поддерживают устойчивую дугу в любой инертной среде, предпочтительно это аргон или гелий. Тепловая нагрузка на рабочий конец WP ограничена, поэтому его часто выполняют в виде шара.
• Марка WC-20 (цветной код - серый) - содержит 2 % оксида церия (СеО 2). Этот редкоземельный металл повышает эмиссию с улучшением первоначального запуска сварочной дуги. Вольфрамовые электроды WC-20 – это универсальные изделия, которые применяются для сварки переменным током и током положительной прямой полярности. Вольфрамовые электроды, содержащие оксид церия, поддерживают устойчивую сварочную дугу даже при небольшом значении тока. Маркировка WC-20 используется при сварочных работах с трубопроводами, а также для тонколистовых стальных изделий и при сварке неповоротных стыков трубопровода орбитальными автоматами.
• WL-15, WL-20 (цветной код - синий) - марка, содержащая оксид лантана (La 2 O 3) с легким первоначальным запуском сварочной дуги и маленькой склонностью к прожигу. Устойчивая первичная дуга и отличный повторный розжиг дуги электродом с оксидом лантана выдвигают марку WL-20 на первые места в промышленном применении. Добавки в виде 1-2 % оксида лантана значительно увеличивают рабочий ток и уменьшают износ на 50 % по сравнению с вольфрамовым изделием. Изделия с добавками лантана загрязняют сварной шов меньше обычных вольфрамовых изделий, также они долговечнее. Слой La 2 O 3 распределяется равномерно по всей поверхности, поэтому заточка сохраняется очень долго. Такое свойство является большим преимуществом при сварке черной и нержавеющей стали постоянным током прямой полярности или переменным током при запитывании от современных сварочных ИП. Сварка переменным синусоидальным током требует сферической формы рабочего конца электрода.
• WT-20 (цветной код - красный). Эта марка вольфрамовых электродов распространена больше других, так как именно WT-20 выявила значительные преимущества легированных вольфрамовых электродов над обычными вольфрамовыми изделиями марки WP. В состав легированного слоя входит торий (Th), но этот элемент является радиоактивным металлом низкого уровня, поэтому пыль, которая неизбежна при заточке электродов, может быть вредной для здоровья сварщика и небезопасной для окружающей среды. Если сваривание деталей проводится эпизодически, то такие незначительные выделения тория не могут нанести ущерб здоровью. Но при регулярных сварных работах в помещениях с ограниченным пространством, а также при длительных работах настоятельно рекомендуется для безопасности сварщика оборудовать рабочее место местной системой вентиляции. При проведении сварочных работ переменным током концу вольфрамового электрода не нужно придавать сферическую форму – достаточно сделать небольшую выпуклость. Сварка на синусоидальном переменном токе имеет особенность - сварочная дуга скачет по выступающим поверхностям, вызывая так называемое «брожение», чего нельзя допускать при производстве большинства сварочных работ с любыми металлами. Марка WT-20 используется при сварке нержавеющей стали постоянным током.
• Марка WZ-8 (цветной код - белый) – в них добавляется 0,8% оксида циркония (ZrO 2). Их лучше использовать для сварки переменным током, при этом нельзя допускать даже минимального загрязнения сварочной ванны. Электроды WZ-8 способны создавать очень сильную и стабильную сварочную дугу. Нагрузка по току на изделие марки WZ-8 может быть намного больше, чем на электроды с цериевым, лантановым и ториевым покрытием. Рабочий торец циркониевого электрода необходимо обработать для придания ему сферической формы при сварке переменным током. Электродами марки WZ-8 хорошо соединять детали из алюминия и сплавов.
• WY-20 (цветной код – темно-синий). Применяется при сварке ответственных узлов и конструкций из низколегированной, нержавеющей и углеродистой стали, меди, титана и сплавов постоянным током. Вольфрамовый электрод с покрытием слом иттрия считается самым устойчивым из всех неплавящихся электродов, известных на сегодня. Применяется при сварке постоянным током прямой полярности ответственных деталей и узлов. Содержание иттрия в изделии - 1,8-2,2%. Иттрированый вольфрамовый электрод делает катодное пятно на конце более стабильным, поэтому устойчивость дуги значительно повышается.

Сварочные работы вольфрамовыми электродами целесообразны при соединении металлических изделий толщиной 0,2-6 мм. Соединение выполняется без присадки, если есть возможность сформировать шов расплавлением кромок изделий. Если применяется присадочная проволока, она должна быть уложена в разделку.

Вольфрамовые электроды используются при аргонодуговой сварке, то есть сварке неплавящимся электродом в среде защитного газа аргона.

Температура плавления вольфрама – 3410 °С, температура кипения – 5900 °С. Это самый тугоплавкий из существующих металлов. Вольфрам сохраняет твердость даже при очень высоких температурах. Это позволяет делать из него неплавящиеся электроды. В природе вольфрам встречается, в основном, в виде окисленных соединений - вольфрамита и шеелита.

При аргонодуговой сварке дуга горит между свариваемой деталью и вольфрамовым электродом. Электрод находится внутри сварочной горелки. Для сварки в среде защитных газов обычно применяют постоянный ток прямой полярности. Иногда используется ток обратной полярности или переменный ток. В таких случаях целесообразно использовать вольфрамовые электроды с легирующими добавками, которые повышают стабильность и устойчивость сварочной дуги.

Для улучшения качества электрода (например, устойчивости к высоким температурам, повышения стабильности горения дуги) в чистый вольфрам вводят в качестве добавки окислы редкоземельных металлов. Существует ряд разновидностей вольфрамовых электродов, в зависимости от содержания этих добавок. Этим определяется марка электрода. Марку электрода в наше время легко запомнить по цвету, в который окрашен один конец. Вольфрамовые электроды делятся на три типа: Постоянного (WT,WY), Переменного (WP, WZ) и Универсальные (WL,WC).

Международные марки электродов

WP (зеленый) - Электрод из чистого вольфрама (содержание не менее 99,5%). Электроды обеспечивают хорошую устойчивость дуги при сварке на переменном токе, сбалансированном или не сбалансированном с непрерывной высокочастотной стабилизацией (с осциллятором). Эти электроды предпочтительны для сварки на переменном синусоидальном токе алюминия, магния и их сплавов, так как они обеспечивают хорошую устойчивость дуги как в аргоновой, так и в гелиевой среде. Из-за ограниченной тепловой нагрузки рабочий конец электрода из чистого вольфрама формируют в виде шарика.

Алюминий, магний и их сплавы.

Ознакомиться с ценами на WP (зеленые) электроды, можно по ссылке .

WZ-8 (белый) - Электроды с добавлением оксида циркония предпочтительны для сварки на переменном токе, когда не допускается даже минимальное загрязнение сварочной ванны. Электроды дают чрезвычайно стабильную дугу. Допустимая токовая нагрузка на электрод несколько выше, чем на цериевые, лантановые и ториевые электроды. Рабочий конец электрода при сварке на переменном токе обрабатывается в форме сферы.

Основные свариваемые материалы: алюминий и его сплавы, бронза и ее сплавы, магний и его сплавы, никель и его сплавы.

Ознакомиться с ценами на WZ-8 (белые) электроды, можно по ссылке .

WT-20 (красный) - Электрод с добавлением оксида тория. Наиболее распространенные электроды, поскольку они первые показали существенные преимущества композиционных электродов над чисто вольфрамовыми при сварке на постоянном токе. Тем не менее, торий - радиоактивный материал низкого уровня, таким образом, пары и пыль, образующаяся при заточке электрода, могут влиять на здоровье сварщика и безопасность окружающей среды.
Сравнительно небольшое выделение тория при эпизодической сварке, как показала практика, не являются факторами риска. Но, если сварка производится в ограниченных пространствах регулярно и в течение длительного времени или сварщик вынужден вдыхать пыль, образующуюся при заточке электрода, необходимо в целях безопасности оборудовать места производства работ местной вентиляцией.
Торированные электроды хорошо работают при сварке на постоянном токе и с улучшенными источниками тока, при этом, в зависимости от поставленной задачи можно менять угол заточки электрода. Торированные электроды хорошо сохраняют свою форму при больших сварочных токах даже в тех случаях, когда чисто вольфрамовый электрод начинает плавиться с образованием на конце сферической поверхности.
Электроды WT-20 не рекомендуется использовать для сварки на переменном токе. Торец электрода обрабатывается в форме площадки с выступами.

Основные свариваемые материалы: нержавеющие стали, металлы с высокой температурой плавления (молибден, тантал), ниобий и его сплавы, медь, бронза кремниевая, никель и его сплавы, титан и его сплавы.

Ознакомиться с ценами на WT-20 (красные) электроды, можно по ссылке .

WY-20 (темно-синий) - Иттрированый вольфрамовый электрод, наиболее стойкий из используемых сегодня неплавящихся электродов. Используется для сварки особо ответственных соединений на постоянном токе прямой полярности, содержание окисной добавки - 1,8-2,2%, иттрированый вольфрам повышает стабильность катодного пятна на конце электрода, вследствие чего улучшается устойчивость дуги в широком диапазоне рабочих токов.

Основные свариваемые материалы: сварка особо ответственных конструкций из углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей, титана, меди и их сплавов на постоянном токе (DC).

Ознакомиться с ценами на WY-20 (темно-синие) электроды, можно по ссылке .

WC-20 (серый) - Сплав вольфрама с 2% оксида церия (церий - самый распространенный нерадиоактивный редкоземельный элемент) улучшает эмиссию электрода. Улучшает начальный запуск дуги и увеличивает допустимый сварочный ток. Электроды WC-20 - универсальные, ими можно с успехом сваривать на переменном токе и на постоянном прямой полярности.
По сравнению с чисто вольфрамовым электродом, цериевый электрод дает большую устойчивость дуги даже при малых значениях тока. Электроды применяются при орбитальной сварке труб, сварке трубопроводов и тонколистовой стали. При сварке этими электродами с большими значениями тока происходит концентрация оксида церия в раскаленном конце электрода. Это является недостатком цериевых электродов.

Основные свариваемые материалы: металлы с высокой температурой плавления (молибден, тантал), ниобий и его сплавы, медь, бронза кремниевая, никель и его сплавы, титан и его сплавы. Подходит для всех типов сталей и сплавов на переменном и постоянном токе

Ознакомиться с ценами на WC-20 (серые) электроды, можно по ссылке .

WL-20 , WL-15 (синий, золотистый) - Электроды из сплава вольфрама с оксидом лантана имеют очень легкий первоначальный запуск дуги, низкую склонность к прожогам, устойчивую дугу и отличную характеристику повторного зажигания дуги.
Добавление 1,5% (WL-15) и 2,0% (WL-20) оксида лантана увеличивает максимальный ток, несущая способность электрода примерно на 50% больше для данного типоразмера при сварке на переменном токе, чем чисто вольфрамового. По сравнению с цериевыми и ториевыми, лантановые электроды имеют меньший износ рабочего конца электрода.
Лантановые электроды более долговечны и меньше загрязняют вольфрамом сварной шов. Оксид лантана равномерно распределен по длине электрода, что позволяет длительное время сохранять при сварке первоначальную заточку электрода. Это серьезное преимущество при сварке на постоянном (прямой полярности) или переменном токе от улучшенных источников сварочного тока, сталей и нержавеющих сталей. При сварке на переменном синусоидальном токе рабочий конец электрода должен иметь сферическую форму.

Основные свариваемые материалы: высоколегированные стали, алюминий, медь, бронза. Подходит для всех типов сталей и сплавов на переменном и постоянном токе.

Ознакомиться с ценами на WL-20 и WL-15 по ссылке .

На постоянном токе свариваются (сталь, нержавейка, титан, латунь, медь, чугун а также разнородные соединения). Для каждого материала нужна своя присадочная проволока и чем лучше вы подберете ту которая соответствует по химическому составу, тем крепче, красивее и надежней будет соединение. Горелка должна подключатся в «-», а зажим заземления в «+». При этом мы получаем прямую полярность, которая дает нам более стабильную направленную дугу и глубокое проплавление. При выборе вольфрамового электрода нужно обратить внимание на его диаметр т.к. он выбирается исходя из толщин свариваемых деталей.

Для сварки на постоянном токе нужно помнить самое главное требование, вольфрамовый электрод должен быть заточен очень точно и остро. На крупных предприятиях для заточки вольфрамовых электродов используют специальные машинки и станки с алмазным кругом, но не имея такового можно использовать обычный лепестковый круг с мелким зерном или точильный станок. Заточка производится к острию электрода при этом не допускать его перегрева т.к. вольфрам становится более хрупким и начинает попросту крошиться. Так же нужно помнить о защитном газе, это должен быть аргон высокой частоты (объемная доля аргона должна быть не менее. 99,998 %).

Если же газ плохой, то он сразу даст о себе знать, самый главный признак, это потемнение сварочного шва. На баллоне должен быть установлен регулятор, он может быть как с манометрами так и поплавкового типа. Все чаще большинство серьезных предприятий используют импортные редукторы с двумя ротаметрами и второй используют для поддува. Это в свою очередь дает защиту обратного валика шва (сварка листов и труб).

Сама сварка производится справа налево, в правой руке горелка, в левой руке присадочный материал (если он необходим). Если на аппарате присутствуют функции «спад тока» и «газ после сварки» то про них не нужно забывать, первая даст Вам плавный спад тока в конце сварки, а вторая продолжит защиту сварочного шва в процессе остывания. Горелка должна находиться под углом 70 0 до 85 0 , присадка подается приблизительно под углом 20 0 плавно и поступательно. По окончанию сварки не нужно торопиться и отрывать горелку от места сварки т.к. это приведет к удлинению дуги и плохой защиты шва.

На переменном токе сваривается алюминий, вольфрам при подготовке не затачивают как иглу, а только слегка закругляют. При сварке алюминия важную часть нужно уделить подготовке как материала так и присадки. Во первых, поверхность должна быть зачищена и обезжирена. Во вторых снять фаски, если толщина не позволяет сделать полный провар. К присадке тоже уделяется должное внимание, необходимо грамотно подобрать хим. состав, это может быть чистый АL 99%, AlSi (силумин) или AlMg (дюраль). В остальном нужна только практика.

Как себя обезопасить

И в конце хотелось бы отметить что при данном виде сварке нужно должным образом относиться к средствам защиты. Выбирайте только те средства защиты в которых будет не только комфортно но и безопасно т.к. при TIG сварке очень сильное ультрафиолетовое излучение, а глаза нам даны только одни.
Рекомендуем Вам рассмотреть современное высокоэффективное средство защиты -