Вольфрамовые электроды для контактной сварки

Обновлено: 10.05.2024

Электроды вольфрамовые WL-20 из сплава вольфрама с оксидом лантана имеют очень легкий первоначальный запуск дуги, низкую склонность к прожогам, устойчивую дугу и отличную характеристику повторного зажигания дуги.

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

Электрод вольфрамовый Aurora WT-20 (d=3.0x175мм, красный)

Вольфрамовые электроды WT-20 (торированные) предназначены для сварки углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей, меди, титана и их сплавов больших толщин.

Вольфрамовые электроды WZ-8 используются для сварки магния, алюминия и их сплавов.

Электрод WY-20 с содержанием оксида иттрия используется для сварки конструкций из углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей. Применяется при работе на постоянном токе. Диаметр электрода 1,6 мм, длина – 175 мм. Поставляется в пластиковой пачке по 10 шт.

Вольфрамовый электрод с оксидом церия (WC20).

Вольфрамовые электроды WT-20 наиболее распространенные электроды, поскольку они первые показали существенные преимущества композиционных электродов над чисто вольфрамовыми при сварке на постоянном токе.

Вольфрамовые электроды WL 20 содержит в составе лантан. Благодаря лантану дуга горит стабильно и легко зажигается, прожоги исключены. Также такие электроды можно потушить в середине процесса и затем снова без проблем зажечь. Изнашиваются медленно.

Электрод WL-15 с содержанием оксида лантана используется на переменном и постоянном токе для сварки алюминия, углеродистых и нержавеющих сталей. Диаметр электрода 1,6 мм, длина – 175 мм. Поставляется в пластиковой пачке по 10 шт.

Электрод WL-20 с содержанием оксид лантана до 2,2% используется для сварки алюминия, углеродистых и нержавеющих сталей на максимальных токах. Применяется на переменном и постоянном токе. Диаметр электрода 3,0 мм, длина – 175 мм. Поставляется в пластиковой пачке по 10 шт.

Электроды вольфрамовые WС-20 сплав вольфрама с 2% оксида церия (церий — самый распространенный нерадиоактивный редкоземельный элемент) улучшает эмиссию электрода.

Электрод WZ-8 с содержанием оксида циркония используется при работе на переменном токе для сварки алюминия, бронзы, никеля и их сплавов. Диаметр электрода 1,6 мм, длина – 175 мм. Поставляется в пластиковой пачке по 10 шт.

Вольфрамовые электроды WP чисто вольфрамовый электрод с содержанием вольфрама не менее 99,5%.

Электрод вольфрамовый Aurora WZ-8 (d=4.0x175мм, белый)

Сравнение двух типов электродов для контактной точечной сварки - из бериллиевой бронзы и из вольфрама WL20

Здравствуйте. В прошлом обзоре я показывал что находится внутри ручки для точечной сварки. Для этой ручки электродами были просто стержни из меди или куски проволоки сечением 2,5 квадрата.В комментариях были вопросы — можно ли использовать различную легированную медь, например бериллиевую бронзу или использовать вольфрам или его легированные сплавы. Я наконец-то добрался до того, чтобы сделать обзор электродов из бериллиевой бронзы и из вольфрама.

Стержень из бериллиевой бронзы был заказан на алиэкспресс, самый тонкий, который я нашел, длина 200мм. и диаметр 5мм. В ручку для точечной сварки можно ставить электроды до 3,5 мм. Я поехал к токарю с надеждой проточить у него стержень 5 мм до диаметра 3-3,5 мм. Но диаметр 5 мм. оказался слишком мал для его патрона токарного станка и я просто сточил бериллиевую бронзу на наждаке. Диаметр получился между 3.5 — 4 мм. Поэтому, когда я зажал электроды из бериллиевой бронзы в ручку, промежуток между электродами был очень маленький, пришлось применить волшебную синюю изоленту.

Также у сварщика я взял огрызок вольфрамового электрода. Электрод wl-20 легированный лантаном 2%. В описании такого электрода написано, что из-за легирования этим металлом проводимость улучшена на 50% — именно то, что мне было нужно. Разрезал этот огрызок электрода на две части. У меня получилось два электрода по 2,5 см и заточил полукругом их кончики. Диаметр электродов 2,4 мм.
Для тестов сварки была взята лента, толщиной 0.12мм., покрытая никелем. Она приваривается к металлической пластине — остаток от шунта трансформатора микроволновки толщиной 0,5 мм.

Первыми пробую электроды из бериллиевой бронзы. Параметры сварки стоят 01 — 99. При таких параметрах эта лента отлично приваривается медными электродами. Первая же сварочная точка показывает, что эти электроды очень сильно липнут к ленте и лента совершенно не приваривается к основанию. При этом сварочный ток превышает 900 ампер. На моём мультиметре в режиме in rush (пусковой ток) максимальный ток 900 ампер и при измерении пикового тока сварки мультиметр показывает перегрузку. Для уверенности я поставил четыре импульса сварки и ток 99, электроды, видимо, сильно разогреваются и плавится их наконечник, они сильно привариваются к ленте. Вот так выглядят электроды после сварки, их кончик расплющен, при этом лента совершенно не приваривается. Похоже что эти электроды для точечной сварки совершенно не пригодны.

Я задумался, бериллиевая бронза это или нет. Может быть это просто какой-то кусок латуни или какой-то другой жёлтой железки. Чтобы понять, какой материал передо мной, сначала я измерил сопротивление медного стержня.
— Медь сечением 10мм (диаметр 3.5) длина 10см. — сопротивление0.16мОм или 0.00016 Ом.
— Бериллиевая бронза диаметр 5мм. длина 10 см. — сопротивление 0.50мОм.
— Бериллиевая бронза диаметр 3.5мм. длина 10 см. — сопротивление 0.78мОм.
— Вольфрам 2.4мм. длина 5 см. — сопротивление 0.56мОм.

Вот документ про сопротивление бронз БрБ2, в нем для БрБ2 указано 0.07 — 0.2.

Сопротивление чистой меди 0,017. По замерам всё сходится — сопротивление желтого стержня примерно в 5 раз больше, чем меди, что в принципе укладывается в сопротивление бериллиевой бронзы.
Почему получился такой результат сварки, непонятно. Вроде бы бериллиевая бронза применяется для электродов контактной сварки в заводских условиях.

Дальше я поставил электроды из вольфрама и пробовал варить ими на тех же параметрах 01-99.

Первые точки варились неплохо, электроды почти не прилипали. Но после 5-6 цикла сварки электроды начали очень сильно липнуть, чем дальше варил, тем сильнее они прилипали. На 10 цикле сварки уже отрывались с трудом.

На фото видно, что на электроды из вольфрама WL20 налип материал ленты. Электроды не изнашиваются, а удлиняются и при этом чистить их нужно гораздо чаще, чем медные, при этом они выгрызают часть ленты.

Итог
Бериллиевая бронза вроде бы по сопротивлению является тем, что заявлено. Сварка происходит совершенно без искр, из за этого ее и используют. Но лента совершенно не приваривается с такими электродами. Электроды сильно липнут и быстро расходуются.
Вольфрам вроде бы варит с искрами, но через несколько точек сварки начинает сильно липнуть, к нему липнет металл ленты и при отрыве электрода, из ленты вырываются кусочки. Варить сложно, чистить нужно гораздо чаще, чем медные электроды.
Еще на али есть электроды вроде бы из алюминиевой бронзы, ноотзывы по ней спорные.

Видеоверсия обзора, процесс сварки с 1:50

Вольфрамовые электроды - классификация, описание, характеристики

Вольфрамовый электрод – неплавящийся проводник, используемый для сварочных работ в среде защитного газа аргона или гелия. В отличие от других видов сварки, данный электрод только вызывает образование дуги и удерживает ее, не являясь при этом припоем.

Вольфрам как нельзя лучше подошел для этих целей, как самый тугоплавкий металл, известный на данный момент. Вольфрамовые электроды могут проводить ток, длительное время выдерживать высокие температуры и плавится при этом в десятки раз медленней, чем другие металлы в аналогичных условиях. Сейчас на рынке этот материал получил обширную классификацию, что позволяет подбирать качественный электрод под сварочные условия.

Маркировка и характеристики вольфрамовых электродов

Вольфрамовый электрод разделяют на классы, облегчающие работу сварщиков по подборке прутков, подходящих под условия сварки. Так, чтобы получить качественный шов на постоянном токе прямой и обратной полярности нужны разные неплавящиеся электроды, а ведь есть еще и переменный ток. Эти и другие критерии и обуславливают существующую классификацию вольфрамовых стержней.

Все существующие обозначения вольфрамовых электродов подходят под международные стандарты DIN EN 26848 , а значит, независимо от места производства, согласно маркировке вы можете подобрать нужный материал.

Маркировка отражает все необходимые характеристики электрода – химический состав, размер прутка.

Всегда первый символ в маркировке «W» – обозначающий металл вольфрам. Второй символ обозначает тип металла, или металлов. Первым числом идет число, обозначающее долю лигатур на 1000 долей вольфрама, то есть число 20 будет означать 2% примесей, 8 – 0.8% и так далее. Второе число обозначает длину электрода, самым распространенным размером считается пруток 175 мм, но на рынке доступны изделия длиной 50, 175, 150 мм.

Чистые вольфрамовые электроды с трудом используют сварочные аппараты TIG, поэтому к сплаву добавляют различные примеси. Лигатуры нужны, чтобы придать электроду требуемых характеристик плавкости, дугообразования, проводимости, прочности и др.

“WP” – международное обозначение электродов из чистого вольфрама, а точнее в таком изделии не меньше 99.5% металла. Как уже говорилось ранее изделие специфическое имеет ряд условий для использования и заточки. Маркируются зеленым цветом.
“C” – данный символ в маркировке обозначает примесь Церия (нерадиоактивного редкоземельного металла). Маркируются изделия серым цветом. WC неплавящиеся электроды – универсальные и подходят как для работы с постоянным, так и с переменным током.
“Т” — диоксид тория. Такие стержни маркируют красным цветом. Их используют для большей части работ с цветными металлами, низколегированными сталями, углеродистыми сплавами, нержавейкой. Благодаря длинному перечню доступных для работы сплавов ториевые стержни стали одними из наиболее используемых. Но есть один весомый недостаток, связанный с радиоактивностью лигатуры. Именно поэтому стержни маркируются ярким цветом. Чтобы избежать неприятных последствий рекомендую строго соблюдать все требования безопасности, начиная с использования защитной одежды и маски, заканчивая тщательной вентиляцией рабочего помещения. Еще один плюс WТ прутков – прочность, которая даже больше, чем сварка вольфрамовым электродом из чистого металла.
“Y” — диоксид иттрия. Стержни применяемые при работах на прямой полярности постоянного тока, маркируются темно-синим цветом. Ими варят конструкции, которые должны выдерживать высокую силу тока. Подходит электрод Y неплавящийся для работы с титаном, медью, высоколегированными и низколегированными сталями.
“Z” — оксид циркония. Используется при работе переменным током с алюминием и медью. Изделия маркируются белым цветом. Сплав в котором всего 0.8% оксида циркония позволяет получать идеально стабильную дугу, но с условием должной зачистки сварочной плоскости.
“L” — оксид лантана. Данный металл в изделиях продается с различной маркировкой, обозначающей 1.5% примеси (наконечник окрашен в цвет золота) и 2% лантана (наконечник светло-синего цвета). Изделия относят к универсальным, способным работать с переменным и постоянным током. Характеризуют высокой прочностью самого сплава, способностью работать при высоких мощностях и стойкостью к удерживанию заточки прутка.

Применение данных стержней на аргоновой сварке позволяет реже проводить ревизию заточки.

Предлагаем ознакомиться с особенностями применения каждого вида электродов посредством сравнительной таблицы.

Как выбрать вольфрамовый электрод?

В этой статье мы расскажем, как правильно выбрать вольфрамовый электрод для аргонодуговой сварки, какие разновидности вольфрама бывают, их отличительные свойства, и как состав влияет на качество сварного шва.

Но в самом начале мы хотим обратить ваше внимание, что в ассортименте фирменной продукции ПТК появились вольфрамовые электроды марок WL-15, WL-20, WС-20, WY-20 и WZ-8.

Наши вольфрамовые электроды прошли рентгеноспектральный микроанализ элементного состава в Национальном Исследовательском Центре «Курчатовский институт». Это платное исследование мы провели по собственной инициативе, чтобы продемонстрировать дилерам и потребителям высшее качество нашей продукции.

Анализ проводился на растровом электронном микроскопе «Tescan Vega II», который позволяет получать СЭМ-изображения и проводить анализ элементного состава в реальном времени, что необходимо для контроля качества продукции и материалов.

Ознакомиться с протоколами исследований и результатами элементного состава вольфрамовых электродов производства ПТК вы можете в отчетных документах.

Что такое вольфрамовый электрод и где он применяется?

Вольфрамовый электрод — это пруток круглого сечения из чистого вольфрама или из вольфрама с добавлением присадок (легирующих добавок). Вольфрам используется при аргонодуговой сварке TIG неплавящимся электродом.

Если у вас возник вопрос, почему «неплавящимся», то ответ очень прост. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди чистых металлов (3422°C). Поэтому аргонодуговая сварка производится на прямой полярности, потому что температура катодного пятна (-) достигает 3000 °C, а температура анодного пятна (+) достигает 4000°C. Из-за этого электрод не расходуется во время сварки, а выгорает.

Электроды могут иметь чистую поверхность или шлифованную. Отличительная особенность чистых электродов заключается в том, что они химически очищены, т.е. происходит травление заготовок с целью удаления окислов и загрязнений с поверхности.

Это наиболее трудоемкая и затратная процедура, поэтому применяется значительно реже в промышленном производстве. Шлифованная поверхность электродов говорит о том, что электроды могли быть обработаны ковкой, протяжкой или бесцентровым шлифованием. Последний метод наиболее популярный, в результате такого изготовления улучшается теплопроводность электродов.

Вольфрамовые электроды используются исключительно в TIG сварке, из-за недопущения окислов на поверхности соединительного шва. Сварка происходит в среде защитного газа, который ограждает зону сварки от воздействия кислорода.

При этом типе сварке используется химически инертный газ (благородный газ). К таким газам относится гелий, аргон и специальные сварочные смеси. Отличительная особенность данных газов в том, что у них очень низкая химическая реактивность, иными словами — не взаимодействуют с металлом сварного шва. Ещё эти газы не обладают цветом и запахом.

Буквенно-цифровая маркировка вольфрамовых электродов

В России могут использоваться и применяться 2 типа маркировки вольфрамовых электродов – это классификация по ГОСТ, ТУ и международная классификация по ISO 6848. Кратко рассмотрим эти виды маркировок.

Маркировка отечественных электродов по ГОСТ и ТУ

Продукция, которая произведена в России и соответствует установленным ГОСТ и ТУ, в своем наименовании содержит буквы «Э» и «В», они идут первые в названии и обозначают «электрод вольфрамовый». Далее, в названии идет обозначение химического состава присадок и их массовая доля.

ЭВЧ — «Ч» — чистый (вольфрам не менее 99,92%);
ЭВЛ — «Л» — лантан (массовая доля окиси лантана от 1,1 до 1,4%);
ЭВЛ-2 — «Л» — лантан (массовая доля окиси лантана от 1,4 до 1,6%)
ЭВИ-1 — «И» — иттрий (массовая доля окиси иттрия от 1,5 до 2,3%)
ЭВИ-2 — «И» — иттрий (массовая доля окиси иттрия от 2,0 до 3,0% и тантала 0,1%)
ЭВИ-3 — «И» — иттрий (массовая доля окиси иттрия от 2,5 до 3,5% и тантала 0,1%);
ЭВТ-15 — «Т» — торий (массовая доля двуокиси тория от 1,5 до 2,0%).

Международная маркировка по стандартам ISO 6848

Большая часть вольфрамовых сплавов была стандартизирована Международной организацией по стандартизации в стандарте ISO 6848. Ниже в таблице приведены буквенно-числовые обозначения и процентный состав легирующих добавок.

Что такое легирующие добавки и редкоземельные металлы?

Мы рассмотрели буквенно-цифровые обозначения вольфрамовых электродов, теперь самое время рассказать о редкоземельных металлах (элементах), которые входят в состав электродов, а точнее в легирующие добавки (присадки).

Редкоземельные металлы — это группа из 17 элементов, которая включает в себя скандий, иттрий, лантан и лантаноиды. Все эти металлы серебристо-белого цвета, схожи по химическим и физическим свойствам, образуют тугоплавкие, практически не растворимые в воде оксиды.

Название «редкоземельные» эти металлы получили из-за того, что редко встречаются в земной коре, также эти металлы сложны в добыче и промышленном производстве.

В сварочных вольфрамовых электродах чаще всего используются присадки с лантаном, церием, иттрием, цирконием и торием.

Свойства присадочных металлов и их влияние на качество сварного шва

Вольфрамовый электрод WP (зеленый)

Чистые вольфрамовые электроды классифицируется как WP и имеют зеленый цветовой код. Содержание вольфрама в них не менее 99,5%.

Особенности: Электроды с маркировкой WP обеспечивают высокую стабильность горения дуги, но обладают плохой термостойкостью и электронной эмиссией. Из-за такой ограниченной тепловой нагрузки рабочий конец электрода необходимо затачивать в виде округлой формы (шарика).
Тип тока: Предназначены для сварки на синусоидальном токе (AC) в среде аргона или гелия.
Металл: Этот тип электродов предназначен для сварки алюминия магния, никеля и их сплавов.

В связи с тем, что электроды WP использовались на трансформаторной технике, а сейчас большинство сварочного оборудования инверторное, необходимость в таких электродах значительно снизилась, поэтому этих электродов нет в ассортименте ПТК.

Вольфрамовые электроды WL-10 (черный), WL-15 (золотой) и WL-20 (голубой)

WL-10 — это электрод с содержанием оксида лантана (La₂O₃), черный цветовой код. Массовая доля оксида лантана достигает до 1%.

WL-15 — это электрод с содержанием оксида лантана (La₂O₃), золотой цветовой код. Массовая доля оксида лантана варьируется от 1,4 до 1,6%.

WL-20 — это электрод с содержанием оксида лантана (La₂O₃), массовая доля которого достигает до 2,2%. Цветовой код электрода — голубой.

Особенности: Это универсальные электроды, которые выдерживают высокие токовые нагрузки, улучшают стабильность горения дуги и легкость запуска при одновременном снижении выгорания. Лантановые электроды меньше загрязняют вольфрамом шов, что особенно важно при финишных работах. Ещё они длительное время сохраняют заточку рабочего конца.
Тип тока: Электроды можно использовать при сварке на постоянном и переменном токе (AC/DC).
Металл: Применяется для сварки углеродистых и легированных сталей, алюминия, титана, никеля, меди и магниевых сплавов.

В ассортименте фирменной продукции ПТК есть вольфрамовые электроды WL-15 диаметром от 1,6 до 4,0 мм и WL-20 диаметром от 1,0 до 4,0 мм.

Читайте также: