Маркировка вольфрамовых электродов и применение

Маркировка вольфрамовых электродов и применение Маркировка

Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки TIG – это тугоплавкие прутки, используемые для сварочных процедур в среде защитного газа. Если сравнивать с другими типами, вольфрамовые только способствуют генерированию дуги и ее последующую поддержку. Наплавление металла для формирования шва не происходит. Вольфрам – это тугоплавкий металл, поэтому он лучше всего подходит для аргонодуговой сварки TIG. Электроды из этого материала могут продолжительное время проводить ток, выдерживая высокие температуры без оплавления.

Содержание
  1. Маркировка по цветам
  2. Классификация
  3. Расшифровка маркировки, область применения разных марок
  4. Заточка
  5. Особенности заточки
  6. <<< ГЛАВНОЕ МЕНЮ
  7. Вольфрамовые электроды в технологии сварки
  8. Описание сварочного вольфрамового электрода, преимущества и недостатки
  9. Условия применения вольфрамовых электродов
  10. Буквенно-цифровая маркировка отечественных вольфрамовых электродов по ГОСТ и ТУ
  11. Международная буквенно-цифровая маркировка вольфрамовых электродов по ISO 6848
  12. Соответствие параметров электродов (аналоги) разных стандартов
  13. Международная цветная маркировка (цветовой код), свойства и назначение разных типов вольфрамовых электродов
  14. Производство вольфрамовых электродов
  15. Подготовка вольфрамовых электродов к сварке
  16. Формирование сварного шва вольфрамовым электродом
  17. Области применения вольфрамовых электродов
  18. Вольфрамовый электрод
  19. Калькулятор «Металлы и сплавы». Вольфрам
  20. Применение

Маркировка по цветам

Вольфрамовый электрод для аргонной сварки может производиться как из чистого металла, так и из материала с примесями. Использование различных добавок позволяет улучшить стабильность горения дуги. В зависимости от используемых примесей выполняется классификация по свойствам.

Сварка вольфрамовым электродом может выполняться с применением разного тока, как по величине, так и по типу. Выделяют три группы, отличающихся видом рабочего тока:

Классификация

Для упрощения работы сварщиков все вольфрамовые электроды классифицируют – для этого применяется цветовая маркировка. Она соответствует международному стандарту DIN EN 26848, а это означает то, что независимо в какой стране они производились, сварщик будет знать для сварки каким током и для каких деталей они подходят. Цвет вольфрамового электрода указывает на его основные характеристики – размер прутка, химический состав, тип подходящего тока. Для маркировки пользуются следующими цветами: зеленый, серый, красный, синий, золотой, белый, темно-синий.

Каждому цвету соответствует цифробуквенное выражение:

Расшифровка маркировки, область применения разных марок

Рассмотрим детальнее, какое назначение имеет вольфрамовый электрод с той или иной маркировкой.

Заточка

Выше было представлено назначение вольфрамовых электродов по цветам – для качественной сварки важно не только правильно выбрать тип, но и выполнить его заточку. Используя сварочные инверторы TIG и технологию сварки неплавящимися электродами в среде защитных газов, можно получить высокое качество шва. Чтобы это реализовать, важно правильно выполнить заточку вольфрамовых электродов. Это делается для того, чтобы электрическая дуга была сконцентрирована на минимально возможной площади свариваемого материала. В таком случае шов получится высокого качества, а соединение хорошей прочности.

Чтобы сварить между собой две заготовки нужно сформировать сварочную ванну – объем полностью расплавленных металлов. Если электрод будет иметь тупой конец, сконцентрировать тепловую энергию в одной точке не удастся, и горелка сварочного аппарата не сможет создать необходимой величины сварочную ванну. Такое соединение получится слабопрочным и недолговечным. При работе на переменном токе электроды сильнее греются, их поверхность быстрее оплавляется, поэтому в таких режимах используется более рассеянная дуга.

После заточки вольфрамовых электродов они могут иметь форму двух видов:

Сферический конец должны иметь прутки, которые производятся из чистого вольфрама, а также те, в состав которых входит лантан. Электроды с примесями тория имеют промежуточную форму своего окончания – скругленный конус. Все другие марки должны затачиваться под острый конус. Когда выполняется аргонодуговая сварка вольфрамовыми электродами алюминия, конец должен иметь сферическую форму. Форма шара формируется сама после начала работ, делать сферическое окончание вручную не нужно.

Особенности заточки

Правильная заточка прутков – это условие надежности и долговечности сварных швов. Выполняя эти процедуры, угол заточки может получиться острым или тупым. Насколько важно правильно выбрать вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки по цвету, так и важно придать правильную форму их наконечникам.

При остром угле электрода:

При тупом угле заточки:

Чтобы правильно провести заточку, нужно выдержать угол заточки и правильно определить длину затачиваемого конца. Длина затачиваемой области определяется следующим образом – диаметр прутка нужно умножить на 2,5. Полученное значение и будет той длинной в миллиметрах, которую нужно заточить. Согласно ГОСТу они должны затачиваться так, чтобы угол конуса находился в пределах 28-30°. Это универсальные значения, которые для различных видов работ могут отличаться.

Для хорошего провара толстостенного металла несущих конструкций лучше подойдут электроды с острым углом величиной 17-20°, углы величиной порядка 60° приводят к стабилизации дуги, благодаря этому сварка проходит проще. Правда в этом случае снижается глубина провара металла.

Заточка может выполняться двумя способами:

В первом случае используется наждак или болгарка, а электрод удерживается зажатым руками сварщика. При ручной заточке легко допустить ряд погрешностей:

Чтобы исключить эти погрешности рекомендуется пользоваться специальным точильным оборудованием. Оно включает электропривод с алмазным диском, регулятор оборотов, держатель и механизм регулирования угла заточки.

<<< ГЛАВНОЕ МЕНЮ

Маркировка вольфрамовых электродов и применение

Маркировка вольфрамовых электродов и применение

С заданным ТКЛР

С заданной упругостью

С высоким эл. сопротивлением

Вольфрамовые электроды в технологии сварки

Статья рассказывает о применении вольфрамовых электродов в технологии сварки. Приведены российские и международные марки, описаны характеристики и условия применения различных электродов из вольфрама.

Сварочные вольфрамовые электроды широко используются для ручной, механизированной и автоматической электродуговой бесконтактной сварки тонколистовых (толщиной от 3-4 до 0,05 мм) и крупногабаритных металлических конструкций, требующих высокой прочности, геометрической точности и чистоты шва. Электроды способны качественно сваривать элементы практически из любых металлов, в том числе из высоко- и низкоуглеродистых, легированных и коррозионно-стойких (нержавеющих) сталей аустенитного класса, цветных металлов (меди, магния, алюминия и др.), разного рода сплавов, а также металлов с высокой температурой плавления (молибден, тантал, титан и др.). Благодаря исключительной тугоплавкости (температура плавления – 3422°С, температура кипения – 5900°С), вольфрам во время технологического процесса выгорает незначительно, поэтому электроды из вольфрама называют неплавящимися. Их задача – обеспечение устойчивого горения дуги между торцевым соединением (прилегающими кромками) свариваемых деталей и концом электрода. Температура столба сварочной дуги способна достигать 2000°С. Наряду со сваркой, вольфрамовые электроды применяются для плазменной резки, наплавки и напыления твердых металлов и сплавов.

Маркировка вольфрамовых электродов и применение

Рисунок 1. Ручная сварка вольфрамовым электродом.

Описание сварочного вольфрамового электрода, преимущества и недостатки

Стандартные сварочные вольфрамовые электроды имеют форму прямолинейного прутка круглого сечения длиной 50, 75, 150,175 мм с номинальным диаметром от 0,5 мм до 10 мм. Также вольфрамовый электрод
может быть выполнен в виде прутка немерной длины в пределах 800-1000 мм. Продукцию изготавливают по ГОСТ 23949-80, ТУ 48-19-27-91, ТУ 48-19-39-85, 48-19-221-83 и ТУ 48-19-527-83 из чистого вольфрама и вольфрама с активирующими легирующими (присадками) добавками редкоземельных металлов (двуокиси тория, окисей лантана, иттрия), которые в определённой пропорции с вольфрамом:

Перечисленные свойства делают вольфрамовый электрод одним из самых востребованных расходных материалов для качественной сварки металлов и сплавов всех типов.

С точки зрения функциональности, производительности и эффективности, минусов у вольфрамовых электродов практически нет. Их недостатками, при определенной степени условности, можно считать необходимость разогрева для зажигания дуги, что легко решается увеличением мощности сварочного аппарата, а также выделение небольшого количества радиоактивных паров и пыли у электродов, легированных торием-232, что успешно нивелируется проветриванием помещения для сварки.

Условия применения вольфрамовых электродов

С целью недопущения окислов на поверхности соединительного шва, сварка вольфрамовыми электродами осуществляется в среде защитного газа, ограждающей зону сварки от воздействия кислорода, паров воды. Для создания такой среды используется химически инертный газ, не взаимодействующий с металлом сварного шва – аргон (Ar), гелий (He), специальные сварочные газовые смеси. Чаще всего используют аргон, поскольку он доступен и стоит недорого, чем объясняется распространенное название этого типа сварки – аргонодуговая сварка. Полуавтоматическая и автоматическая сварка с защитной средой из инертных газов в профессиональных (промышленных) условиях обозначается аббревиатурой MIG, где M – металл, I – инертный, G – газ (Metal inert gas welding).

Ручная сварка вольфрамовым электродом, применяемая на небольших предприятиях, в мастерских, автосервисах, обозначается аббревиатурой TIG (Tungsten Inert Gas), где которой слово «Tungsten» переводится с английского как «вольфрамовый». Формирование защитной среды в разных сварочных аппаратах происходит по-разному. Наиболее распространена локальная защита шва, когда инертный газ выбрасывается из сопла сварочной горелки. Для получения сварных швов максимально высокого качества, например, при производстве титановых конструкций для самолётов, детали свариваются в герметичных камерах с инертным газом. Существуют камеры с встроенным сварочным оборудованием, которое управляется оператором извне, а также большие обитаемые камеры, где сварщики работают в скафандрах.

Буквенно-цифровая маркировка отечественных вольфрамовых электродов по ГОСТ и ТУ

В маркировке отечественных электродов первые две литеры «Э» и «В» указывают на то, что это «электрод вольфрамовый», а химический состав присадок отражают последние литеры аббревиатур:

Международная буквенно-цифровая маркировка вольфрамовых электродов по ISO 6848

В маркировке вольфрамовых электродов, выпускаемых по международному стандарту ISO 6848, так же как в случае с изделиями по ГОСТ 23949-80, содержится указание на химический состав легирующей добавки. Первая латинская литера в международной маркировке всегда «W», которая указывает на базовый материал электрода – вольфрам. Вторая литера обозначает тип присадки. Первая цифра после второй литеры обозначает долю легирующей добавки в процентах:

Соответствие параметров электродов (аналоги) разных стандартов

Основная часть выпускаемых по международным стандартам электродов прямо соотносится с российскими изделиями по процентному содержанию легирующих добавок и сварочно-технологическим свойствам. Это позволяет потребителю в любой стране выбрать нужный электрод, вне зависимости от места его производства и поставщика.

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

Для упрощения и ускорения выбора нужного типа вольфрамовых электродов по марке, на торцевые части стержней в мировой практике общепринято наносить дополнительную цветовую индикацию, которая отражает их характеристики и назначение. Чтобы выбрать необходимое изделие, сварщику не нужно читать текст на упаковке, цветовой код позволяет быстро и безошибочно определить электрод для выполнения конкретной задачи.

Маркировка вольфрамовых электродов и применение

Рисунок 2. Вольфрамовые электроды в пенале.

Работа на переменном синусоидальном токе (AC) в среде аргона или гелия. Специальное назначение: сварка алюминия, магния, никеля и их сплавов, а также алюминиевой бронзы. Свойства: высокая стабильность дуги, качественный, прочный и геометрически ровный шов.

Чёрный, синий и золотистый лантановые электроды способны эффективно работать на переменном и постоянном токе (AC/DC), что указывает на их универсальность. Назначение: плазменное напыление, резка, наплавка металлов на различных деталях и формах, а также сваривание тонких листовых нержавеющих, низколегированных, жаропрочных сталей, меди и ее сплавов, никеля, бронзы, магния. Свойства: способность выдерживать высокие токовые нагрузки, длительное сохранение заточки рабочего конца, чистота шва.

Работает на постоянном токе (DC). Назначение: сваривание особо ответственных конструкций методом TIG в защищённой инертными газами среде. Основные металлы сварки: все типы сталей, титан, медь и их сплавы. Свойства: выдерживает большие токи, при соблюдении технологии сварки обеспечивает качественный шов повышенной надёжности.

Электроды марок WT содержат торий, который является радиоактивным материалом низкого уровня, и хотя не является фактором риска, при сварке и их заточке в закрытых помещениях необходимо соблюдать определенные требования безопасности. Наиболее используемая марка WT-20 имеет российский аналог ЭВТ-15. Работают электроды на постоянном токе (DC). Основные металлы сварки: нержавеющие стали, тугоплавкие металлы, ниобий, тантал, медь, кремниевая бронза, никель, титан и их сплавы. Свойства: значительно прочнее электродов из чистого вольфрама, не теряют форму рабочего конца при высоких токах.

Работа на переменном и постоянном токе (AC/DC). Изделие характеризуется универсальностью сваривания всех типов сталей и сплавов, быстрым запуском и повторным зажиганием дуги, её стабильностью и качеством, отсутствием склонности к прожигам. Рекомендованное назначение: сварка углеродистых и легированных сталей, меди, алюминия, никеля, а также сплавов на их основе.

Цериевые вольфрамовые электроды работают на переменном и постоянном токе (AC/DC). Назначение: сваривание всех типов сталей и сплавов. Это изделия высокой универсальности, которые не требуют специальной подготовки для проведения сварочных работ, характеризуются высокой устойчивостью дуги, формируют аккуратный ровный шов.

  • Коричневый (brown) – марка WZ-4 (легирование оксидом циркония около 4%).
  • Белый (white) – марка WZ-8 (легирование оксидом циркония 7-9%).

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

Производство вольфрамовых электродов

В качестве исходного материала для изготовления вольфрамовых электродов используются заготовки в виде прутков, которые обрабатываются ковкой, протяжкой или бесцентровым шлифованием до заданных стандартом размеров. Реже применяется технология волочения, поскольку она более трудоёмка и предполагает дополнительную специальную химическую очистку (травление) заготовок с целью удаления с их поверхности окислов и иных загрязнений.

Подготовка вольфрамовых электродов к сварке

Торцы выходящих с заводского конвейера вольфрамовых электродов имеют прямой срез, поэтому после подбора нужного изделия для решения конкретных производственных задач, выполняют заточку их рабочего конца. От геометрической формы заточки зависит стабильность горения, мощность и глубина проплавления дуги, плотность энергии на аноде, эрозионная стойкость изделия, и в конечном итоге, скорость сварки, чистота и надёжность сварного шва. Длина затачиваемого участка электрода определяется умножением диаметра прутка на 2,5. Для сварки при невысоком токе угол заточки обычно составляет 10-20 градусов, для среднего тока – 20-30 градусов, для тока высокой мощности – 60-120 градусов. Универсальный угол конуса рабочего конца имеет значение в пределах 28-30 градусов. Угол и форму заточки необходимо менять в зависимости от мощности тока, характеристик свариваемого материала, поставленных задач в соответствии с технологическими требованиями. Например, торец ториевых электродов ЭВТ-15/WT-20 обрабатывается в форме площадки с выступами. Рабочий конец электродов марок ЭВЛ/ВЛ/WL-15 и WZ-8 затачивается в форме полусферы.

Формирование сварного шва вольфрамовым электродом

При металлургической совместимости материалов (химических и теплофизических свойств), совмещаемые детали свариваются сплавлением входящих в основные металлы элементов. Под воздействием высокой температуры сварочной дуги по линии стыка или нахлёста запускаются тепловые и диффузионные процессы, шов между деталями заполняется молекулами соединяемых металлов, они «перемешиваются» образуя физически прочную и химически однородную связь – сварное соединение с необходимыми для эксплуатации характеристиками. Если материалы разнородны, используется метод вставки. В зазор между совмещаемыми кромками деталей вводится металлическая присадочная проволока (пруток), которая расплавляется под воздействием температуры сварочной дуги от вольфрамового электрода и формирует стойкое сварное соединение. Существуют и другие технологии аргонодуговой сварки, например, на медной подкладке по ГОСТ 14771-76. В каждом отдельном случае технология формирования сварного шва определяется задачами производства, характеристиками соединяемых металлов, их теплопроводностью, теплоёмкостью, электромагнитными свойствами и т.д.

Области применения вольфрамовых электродов

Вольфрамовые электроды применяют в авто-, авиа-, судо-, двигателестроении, десятках других отраслей народного хозяйства. В роли ключевого рабочего компонента аппаратов аргонодуговой сварки они незаменимы в современных условиях при строительстве и ремонте трубопроводов, восстановлении металлических деталей и узлов конструкций машин и механизмов, производстве сварных металлических объектов из тугоплавких металлов для экстремальных условий эксплуатации: космос, Арктика и т.д.

Маркировка вольфрамовых электродов и применение

Рисунок 3. Сварочный аппарат.

Вольфрамовый электрод

Маркировка вольфрамовых электродов и применение

Рассчитать массу изделий из вольфрама Задать вопрос

Калькулятор «Металлы и сплавы». Вольфрам

Маркировка вольфрамовых электродов и применение

Сварка — один из самых распространенных способов крепления различных элементов. Она позволяет получать прочные соединения сложной формы. Во многих отраслях промышленности этот процесс достаточно хорошо поддается автоматизации, что делает его еще более востребованным. При этом возникает необходимость сварки не только различных сталей, но и цветных металлов. Как раз, для этих целей хорошо подходят вольфрамовые электроды, которые получили широкое распространение. Например, такие металлы как молибден, никель, титан и другие добротно свариваются с их помощью.

Купить вольфрамовые электроды достаточно просто. Метотехника предлагает широкий размерный ряд изделий. Заказ можно сделать на сайте на странице с ценами, по электронной почте или телефону.

Более подробно ознакомиться с характеристиками продукции из W, прочитать про ее производство, применение и марки можно на представленной странице в соответствующих разделах.

Электроды производятся под марками ЭВЧ, ЭВЛ, ЭВИ, ЭВТ и др. Как правило, в обозначении присутствует буква Э, которая указывает на то, что данный материал является электродом, буква В — вольфрамовым, буквы Ч, Л, И, Т — информируют о присадке, содержащейся в продукции.

В зависимости от стандарта, по которому изготовлен вольфрамовый электрод, химический состав может немного отличаться для одной и той же марки. Например, в соответствии с ГОСТ 23949-80 вольфрам ЭВЛ должен содержать не менее 99,95% W. В то же время другой стандарт ТУ 48-19-527-91 говорит, что продукция может быть изготовлена из вольфрама ЭВЛ-2, содержание W в котором составляет уже 97,90-98,30% W. Различаются соответственно и массовые доли окиси лантана, а также количество примесей.

Присадки вводятся для улучшения свойств сплавов.

Химический состав описанных материалов регламентируется стандартами ГОСТ 23949-80, ТУ 48-19-527-91, ТУ 48-19-221-83, ТУ 48-19-27-88.

Электроды из вольфрама активно применяются не только в нашей стране, но и во всем мире. Соответственно, разработана международная маркировка изделий. Ее принцип очень похож на подход, регламентированный российскими государственными стандартами и техническими условиями.

В международной марке всегда присутствует буква W, обозначающая вольфрам. Далее следуют буквы, указывающие на присадку (легирующий элемент). Их список такой же, как в отечественных нормативных документах: P — чистый металл; L — лантан; Y — иттрий; T — торий; С — церий; Z — цирконий. Последняя секция зарубежной маркировки содержит говорит о количестве легирующего элемента.

В качестве примера можно привести марку WY-20 — неплавящийся вольфрамовый электрод с присадкой иттрия, массовая доля которого составляет 2%.

Цветовая маркировка продукции

По внешнему виду вольфрамовые электроды с различными присадками никак не отличаются — это прутки круглого сечения одинаковой длины. Однако, сварочные характеристики разных марок существенно разнятся. Чтобы упростить работу с продукцией и минимизировать вероятность выбора неправильного электрода, на них наносят цветные метки. Каждый цвет соответствует определенной марке.

Ниже приведено соответствие:

Маркировка вольфрамовых электродов и применение

Ковка и протяжка являются основными методами производства вольфрамовых электродов. Выбор того или иного способа зависит от размеров заготовки и конечного полуфабриката. Как правило, протяжка используется для получения изделий диаметром менее 3 мм, для более крупных — ковка. Обработка осуществляются в несколько этапов, на каждом из которых диаметр заготовки уменьшается, а длина возрастает.

Вольфрам поддается обработке давлением только в нагретом состоянии. Как известно, при комнатной температуре он не обладает достаточной пластичностью. Поэтому упомянутые выше технологические операции выполняются исключительно совместно с нагревом заготовок.

Электроды из вольфрама, полученные с помощью протяжки, подвергаются травлению с целью очистки поверхности от смазки и прочих загрязнений. Также в соответствии с большинством стандартов на вольфрамовый электрод выполняется обработка поверхности резанием — шлифование. Еще одним важным требованием, предъявляемым нормативными документами, является прямолинейность заготовок.

Стандарты ГОСТ 23949-80, ТУ 48-19-527-91, ТУ 48-19-221-83, ТУ 48-19-27-88 регламентируют для электродов из вольфрама размеры и предельные отклонения по ним, свойства, состояние поставки и прочие требования.

Важной особенностью неплавящихся вольфрамовых электродов является необходимость заточки перед применением. От формы наконечника и угла заточки зависят качество и габариты сварного шва, а также глубина проварки. Рабочий конец марок WP и WL должен иметь форму шара; WC, WY, WT, WZ — конуса. Также большое значение имеет длина заточки наконечника и ее угол. Для длины существует правило — она равна произведению диаметра вольфрамового электрода на 2,5. Угол зависит от величины электрического тока, на котором ведется сварка: чем выше ток, тем более тупой угол заточки. При сварке на низком токе — 10-20 градусов, на высоком — 60-120 градусов.

Применение

Основное назначение вольфрамового электрода — дуговая сварка. Она используется для соединения деталей из цветных металлов и их сплавов ( причем, химический состав свариваемых элементов может быть разным), а также высоколегированных сталей. Сварной шов при этом обладает высокой прочностью. Помимо сварки можно отметить плазменные процессы резки, наплавки и напыления.

Дуговая сварка относится к термическому классу, в котором плавление
осуществляется за счет тепловой энергии. По уровню автоматизации она бывает ручной, полуавтоматической или автоматической. Среди прочих видов сварки дуговая является наиболее распространенной. В соответствии с принципом работы упомянутого метода тепловая энергия создается вольтовой дугой, которая горит между электродом и изделием (деталью, заготовкой). Дуга — мощный стабильный электрический разряд в ионизированной атмосфере газов, паров металла. А электрод подводит электрический ток к месту сварки, чтобы получить дугу.

Маркировка вольфрамовых электродов и применение

Сварочный вольфрамовый электрод представляет из себя пруток круглого сечения и относится к классу неплавящихся. Это означает, что он не расходуется, а сварочная ванна образуется за счет присадочной проволоки и расплавленного материала соединяемых изделий.

Сварка с применением неплавящихся вольфрамовых электродов осуществляется в защитной атмосфере, которая, как правило, образуется аргоном. Он защищает ванну, зону дуги и сам электрод от азота, водорода и углекислого газа, наличие которых может негативно сказаться на характеристиках соединения.

Присадки, добавляемые в материал электродов (см. п. Марки), вносят существенные преимущества в процесс сварки. Так торий способствует улучшению зажигаемости дуги и ее стабильности, иттрий и лантан позволяют применять сварочный вольфрамовый электрод в различных токовых средах.

Оцените статью
Маркировка-Про