اختيار وإعداد أقطاب التنغستن لـ GTAW

يعد اختيار وإعداد أقطاب التنغستن لـ GTAW أمرًا ضروريًا لتحسين النتائج ومنع التلوث وإعادة العمل. صور جيتي
التنغستن هو عنصر معدني نادر يستخدم لصنع أقطاب لحام القوس التنغستن (GTAW). تعتمد عملية GTAW على صلابة التنغستن ومقاومة درجات الحرارة العالية لنقل تيار اللحام إلى القوس. تعد نقطة انصهار التنجستن هي الأعلى بين جميع المعادن ، عند 3410 درجة مئوية.
تأتي هذه الأقطاب الكهربائية غير القابلة للاستهلاك بأحجام وأطوال متنوعة ، وتتكون من تنجستن نقي أو سبائك من التنجستن وعناصر وأكاسيد أرضية نادرة أخرى. يعتمد اختيار القطب الكهربائي لـ GTAW على نوع وسمك الركيزة ، وما إذا كان يتم استخدام التيار المتردد (AC) أو التيار المباشر (DC) للحام. أي من الاستعدادات النهائية الثلاثة التي تختارها ، كروية أم مدببة أم مقطوعة ، تعتبر ضرورية أيضًا لتحسين النتائج ومنع التلوث وإعادة العمل.
كل قطب كهربي مشفر بالألوان للقضاء على الالتباس حول نوعه. يظهر اللون على طرف القطب.
تحتوي أقطاب التنغستن النقية (تصنيف AWS EWP) على 99.50٪ من التنجستن ، والذي يحتوي على أعلى معدل استهلاك لجميع الأقطاب الكهربائية ، وهو أرخص عمومًا من أقطاب السبائك.
تشكل هذه الأقطاب طرفًا كرويًا نظيفًا عند تسخينها وتوفر ثباتًا ممتازًا للقوس من أجل اللحام بالتيار المتردد مع موجات متوازنة. يوفر التنغستن النقي أيضًا ثباتًا جيدًا للقوس في اللحام الموجي الجيبي AC ، خاصة على الألومنيوم والمغنيسيوم. لا يتم استخدامه عادةً في اللحام بالتيار المستمر لأنه لا يوفر بداية قوس قوية مرتبطة بأقطاب الثوريوم أو السيريوم. لا ينصح باستخدام التنغستن النقي على الآلات القائمة على العاكس ؛ للحصول على أفضل النتائج ، استخدم أقطابًا حادة من السيريوم أو اللانثانيد.
تحتوي أقطاب الثوريوم التنغستن (تصنيف AWS EWTh-1 و EWTh-2) على ما لا يقل عن 97.30٪ تنجستن و 0.8٪ إلى 2.20٪ ثوريوم. هناك نوعان: EWTh-1 و EWTh-2 ، وتحتوي على 1٪ و 2٪ على التوالي. على التوالى. إنها أقطاب كهربائية شائعة الاستخدام ويفضل استخدامها لعمر الخدمة الطويل وسهولة الاستخدام. يعمل الثوريوم على تحسين جودة انبعاث الإلكترون للقطب ، وبالتالي تحسين بدء القوس والسماح بقدرة تحمل أعلى للتيار. يعمل القطب بدرجة أقل بكثير من درجة حرارة الانصهار ، مما يقلل بشكل كبير من معدل الاستهلاك ويزيل انحراف القوس ، وبالتالي تحسين الاستقرار. بالمقارنة مع الأقطاب الكهربائية الأخرى ، ترسب أقطاب الثوريوم كمية أقل من التنجستن في البركة المنصهرة ، وبالتالي فهي تسبب تلوثًا أقل للحام.
تُستخدم هذه الأقطاب بشكل أساسي في اللحام السالب للتيار الكهربائي المباشر (DCEN) للفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل والتيتانيوم ، بالإضافة إلى بعض اللحام بالتيار المتردد الخاص (مثل تطبيقات الألومنيوم الرقيقة).
أثناء عملية التصنيع ، يتم تشتيت الثوريوم بالتساوي في جميع أنحاء القطب ، مما يساعد التنجستن في الحفاظ على حوافه الحادة بعد الطحن - وهذا هو شكل القطب المثالي لحام الفولاذ الرقيق. ملحوظة: الثوريوم مادة مشعة ، لذا يجب عليك دائمًا اتباع تحذيرات الشركة المصنعة وإرشاداتها وصحيفة بيانات سلامة المواد (MSDS) عند استخدامه.
يحتوي قطب التنغستن السيريوم (تصنيف AWS EWCe-2) على 97.30٪ على الأقل من التنجستن و 1.80٪ إلى 2.20٪ من السيريوم ، ويسمى 2٪ السيريوم. تعمل هذه الأقطاب بشكل أفضل في اللحام بالتيار المستمر في إعدادات التيار المنخفض ، ولكن يمكن استخدامها بمهارة في عمليات التيار المتردد. مع بداية القوس الممتاز عند التيار المنخفض ، فإن تنجستن السيريوم شائع في التطبيقات مثل تصنيع الأنابيب وأنابيب السكك الحديدية ، ومعالجة الصفائح المعدنية ، والعمل الذي يتضمن أجزاء صغيرة ودقيقة. مثل الثوريوم ، يتم استخدامه بشكل أفضل في لحام الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل والتيتانيوم. في بعض الحالات ، يمكن أن تحل محل 2٪ إلكترودات الثوريوم. تختلف الخصائص الكهربائية لتنغستن السيريوم والثوريوم قليلاً ، لكن معظم عمال اللحام لا يستطيعون التمييز بينهما.
لا ينصح باستخدام قطب السيريوم ذو التيار العالي ، لأن التيار العالي سيؤدي إلى انتقال الأكسيد بسرعة إلى حرارة الطرف ، وإزالة محتوى الأكسيد وإبطال مزايا العملية.
استخدم أطراف مدببة و / أو مقطوعة (لأنواع التنجستن النقي والسيريوم واللانثانم والثوريوم) لعمليات اللحام بالتيار المتردد والتيار المستمر.
تحتوي أقطاب التنغستن اللانثانم (تصنيفات AWS EWLa-1 و EWLa-1.5 و EWLa-2) على 97.30٪ على الأقل من التنجستن و 0.8٪ إلى 2.20٪ من اللانثانم أو اللانثانم ، وتسمى EWLa-1 و EWLa-1.5 و EWLa-2 Lanthanum Department من العناصر. تتمتع هذه الأقطاب الكهربائية بقدرة انطلاق قوسية ممتازة ، ومعدل احتراق منخفض ، واستقرار جيد للقوس ، وخصائص ممتازة لإعادة الاشتعال - العديد من المزايا نفسها مثل أقطاب السيريوم. تتميز أقطاب اللانثانيد أيضًا بخصائص موصلة لـ 2 ٪ من الثوريوم التنغستن. في بعض الحالات ، يمكن أن يحل اللانثانم-التنجستن محل الثوريوم-التنجستن دون تغييرات كبيرة في إجراءات اللحام.
إذا كنت ترغب في تحسين قدرة اللحام ، فإن قطب اللانثانم التنغستن هو الخيار الأمثل. إنها مناسبة لـ AC أو DCEN مع طرف ، أو يمكن استخدامها مع مصدر طاقة موجة جيبية AC. يمكن أن يحافظ اللانثانوم والتنغستن على رأس حاد جيدًا ، وهي ميزة لحام الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ على التيار المستمر أو التيار المتردد باستخدام مصدر طاقة بموجة مربعة.
على عكس التنغستن الثوريوم ، فإن هذه الأقطاب الكهربائية مناسبة للحام بالتيار المتردد ، مثل أقطاب السيريوم ، تسمح ببدء القوس والحفاظ عليه بجهد أقل. بالمقارنة مع التنغستن النقي ، بالنسبة لحجم قطب كهربائي معين ، فإن إضافة أكسيد اللانثانم يزيد من قدرة تحمل التيار القصوى بحوالي 50٪.
يحتوي قطب التنغستن الزركونيوم (تصنيف AWS EWZr-1) على الأقل على 99.10٪ تنجستن و 0.15٪ إلى 0.40٪ زركونيوم. يمكن أن يولد قطب الزركونيوم التنغستن قوسًا مستقرًا للغاية ويمنع تناثر التنغستن. إنه خيار مثالي للحام بالتيار المتردد لأنه يحتفظ برأس كروي ولديه مقاومة عالية للتلوث. قدرتها الاستيعابية الحالية تساوي أو أكبر من التنجستن الثوريوم. لا يوصى باستخدام الزركونيوم في اللحام بالتيار المستمر تحت أي ظرف من الظروف.
يحتوي قطب التنغستن الأرضي النادر (تصنيف AWS EWG) على إضافات أكسيد الأرض النادرة غير المحددة أو مزيج مختلط من أكاسيد مختلفة ، لكن الشركة المصنعة تحتاج إلى الإشارة إلى كل مادة مضافة ونسبتها المئوية على العبوة. اعتمادًا على المادة المضافة ، قد تتضمن النتائج المرغوبة توليد قوس ثابت أثناء عمليات التيار المتردد والتيار المستمر ، وعمر أطول من تنجستن الثوريوم ، والقدرة على استخدام أقطاب كهربائية ذات قطر أصغر في نفس الوظيفة ، واستخدام أقطاب كهربائية ذات حجم مماثل تيار أعلى ، وأقل ترشيش التنغستن.
بعد تحديد نوع القطب ، فإن الخطوة التالية هي تحديد الإعداد النهائي. الخيارات الثلاثة كروية ومدببة ومبتورة.
عادةً ما يستخدم الطرف الكروي لأقطاب التنغستن والزركونيوم النقية ويوصى به لعمليات التيار المتردد على الموجة الجيبية وآلات GTAW التقليدية ذات الموجة المربعة. لإعادة تشكيل نهاية التنجستن بشكل صحيح ، قم ببساطة بتطبيق تيار التيار المتردد الموصى به لقطر قطب كهربائي معين (انظر الشكل 1) ، وسيتم تشكيل كرة في نهاية القطب.
يجب ألا يتجاوز قطر الطرف الكروي 1.5 مرة قطر القطب (على سبيل المثال ، يجب أن يشكل قطب 1/8-inch نهاية قطرها 3/16 بوصة). تقلل كرة أكبر عند طرف القطب من ثبات القوس. قد يسقط أيضًا ويلوث اللحام.
تستخدم الأطراف و / أو الأطراف المقطوعة (لأنواع التنغستن النقي والسيريوم واللانثانم والثوريوم) في عمليات اللحام بالتيار المتردد والتيار المستمر.
لطحن التنجستن بشكل صحيح ، استخدم عجلة طحن مصممة خصيصًا لطحن التنجستن (لمنع التلوث) وعجلة طحن مصنوعة من البورق أو الماس (لمقاومة صلابة التنجستن). ملاحظة: إذا كنت تطحن الثوريوم التنغستن ، يرجى التأكد من التحكم وجمع الغبار ؛ محطة الطحن لديها نظام تهوية مناسب ؛ واتبع تحذيرات الشركة المصنعة وتعليماتها و MSDS.
قم بطحن التنجستن مباشرة على العجلة بزاوية 90 درجة (انظر الشكل 2) للتأكد من أن علامات الطحن تمتد على طول القطب. يمكن أن يؤدي القيام بذلك إلى تقليل وجود التلال على التنجستن ، مما قد يتسبب في انجراف القوس أو الذوبان في حوض اللحام ، مما يؤدي إلى التلوث.
بشكل عام ، تريد طحن الاستدقاق على التنجستن إلى ما لا يزيد عن 2.5 مرة قطر القطب (على سبيل المثال ، بالنسبة لقطب 1/8-inch ، يبلغ طول سطح الأرض 1/4 إلى 5/16 بوصة). يمكن أن يؤدي طحن التنغستن إلى مخروط إلى تبسيط عملية انتقال بداية القوس ، وإنتاج قوس أكثر تركيزًا ، وذلك للحصول على أداء لحام أفضل.
عند اللحام على مواد رقيقة (0.005 إلى 0.040 بوصة) بتيار منخفض ، فمن الأفضل طحن التنجستن إلى نقطة معينة. يسمح الطرف بنقل تيار اللحام في القوس المركّز ويساعد على منع تشوه المعادن الرقيقة مثل الألومنيوم. لا يوصى باستخدام التنجستن المدبب للتطبيقات الحالية الأعلى لأن التيار الأعلى سوف يفجر طرف التنغستن ويسبب تلوث حوض اللحام.
بالنسبة للتطبيقات الحالية الأعلى ، من الأفضل طحن الحافة المقطوعة. للحصول على هذا الشكل ، يتم طحن التنجستن أولاً إلى الاستدقاق الموصوف أعلاه ، ثم يتم طحنه إلى 0.010 إلى 0.030 بوصة. أرض مستوية في نهاية التنجستن. تساعد هذه الأرض المسطحة على منع التنغستن من الانتقال عبر القوس. كما أنه يمنع تكون الكرات.
تعرض WELDER ، المعروفة سابقًا باسم Practical Welding Today ، الأشخاص الحقيقيين الذين يصنعون المنتجات التي نستخدمها ونعملها كل يوم. خدمت هذه المجلة مجتمع اللحام في أمريكا الشمالية لأكثر من 20 عامًا.


الوقت ما بعد: 23 أغسطس - 2021