การเลือกและการเตรียมอิเล็กโทรดทังสเตนสำหรับ GTAW ถือเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพผลลัพธ์ และป้องกันการปนเปื้อนและการทำงานซ้ำเก็ตตี้อิมเมจ
ทังสเตนเป็นองค์ประกอบโลหะหายากที่ใช้ในการผลิตอิเล็กโทรดเชื่อมอาร์กทังสเตนด้วยแก๊ส (GTAW)กระบวนการ GTAW อาศัยความแข็งและความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงของทังสเตนเพื่อถ่ายโอนกระแสการเชื่อมไปยังส่วนโค้งจุดหลอมเหลวของทังสเตนสูงที่สุดในบรรดาโลหะทั้งหมด อยู่ที่ 3,410 องศาเซลเซียส
อิเล็กโทรดที่ไม่สิ้นเปลืองเหล่านี้มีหลายขนาดและความยาว และประกอบด้วยทังสเตนบริสุทธิ์หรือโลหะผสมของทังสเตนและธาตุหายากและออกไซด์อื่นๆการเลือกใช้อิเล็กโทรดสำหรับ GTAW ขึ้นอยู่กับชนิดและความหนาของซับสเตรต และไม่ว่าจะใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) หรือไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ในการเชื่อมการเตรียมปลายทั้งสามแบบที่คุณเลือก แบบทรงกลม ปลายแหลม หรือแบบตัดปลาย มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับผลลัพธ์ให้เหมาะสม และป้องกันการปนเปื้อนและการทำงานซ้ำ
อิเล็กโทรดแต่ละตัวมีรหัสสีเพื่อขจัดความสับสนเกี่ยวกับประเภทของอิเล็กโทรดสีจะปรากฏบนส่วนปลายของอิเล็กโทรด
อิเล็กโทรดทังสเตนบริสุทธิ์ (EWP ประเภท AWS) มีทังสเตน 99.50% ซึ่งมีอัตราการใช้สูงที่สุดในบรรดาอิเล็กโทรดทั้งหมด และโดยทั่วไปจะมีราคาถูกกว่าอิเล็กโทรดอัลลอยด์
อิเล็กโทรดเหล่านี้สร้างปลายทรงกลมที่สะอาดเมื่อถูกความร้อน และให้ความเสถียรของส่วนโค้งที่ดีเยี่ยมสำหรับการเชื่อม AC ด้วยคลื่นที่สมดุลทังสเตนบริสุทธิ์ยังให้ความเสถียรของส่วนโค้งที่ดีสำหรับการเชื่อมคลื่นไซน์ AC โดยเฉพาะกับอลูมิเนียมและแมกนีเซียมโดยปกติจะไม่ใช้สำหรับการเชื่อมด้วยกระแสตรง เนื่องจากไม่ได้ให้ส่วนโค้งที่แข็งแกร่งที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กโทรดทอเรียมหรือซีเรียมไม่แนะนำให้ใช้ทังสเตนบริสุทธิ์กับเครื่องจักรที่ใช้อินเวอร์เตอร์เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ให้ใช้ขั้วไฟฟ้าซีเรียมหรือแลนทาไนด์ที่มีคม
อิเล็กโทรดทังสเตนทอเรียม (การจัดหมวดหมู่ AWS EWTh-1 และ EWTh-2) มีทังสเตนอย่างน้อย 97.30% และทอเรียม 0.8% ถึง 2.20%มีสองประเภท: EWTh-1 และ EWTh-2 ซึ่งมี 1% และ 2% ตามลำดับตามลำดับเป็นอิเล็กโทรดที่ใช้กันทั่วไปและมีอายุการใช้งานยาวนานและใช้งานง่ายทอเรียมช่วยปรับปรุงคุณภาพการปล่อยอิเล็กตรอนของอิเล็กโทรด ดังนั้นจึงปรับปรุงการสตาร์ทอาร์คและให้ความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าสูงขึ้นอิเล็กโทรดทำงานต่ำกว่าอุณหภูมิหลอมเหลวมาก ซึ่งช่วยลดอัตราการใช้และลดการเคลื่อนตัวของส่วนโค้งได้อย่างมาก จึงช่วยเพิ่มความเสถียรเมื่อเปรียบเทียบกับอิเล็กโทรดอื่นๆ อิเล็กโทรดทอเรียมจะสะสมทังสเตนน้อยกว่าในสระหลอมเหลว ดังนั้นจึงทำให้เกิดมลภาวะจากการเชื่อมน้อยกว่า
อิเล็กโทรดเหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเชื่อมไฟฟ้ากระแสตรงเชิงลบ (DCEN) ของเหล็กกล้าคาร์บอน สแตนเลส นิกเกิล และไทเทเนียม รวมถึงการเชื่อม AC พิเศษบางอย่าง (เช่น การใช้งานกับอะลูมิเนียมแบบบาง)
ในระหว่างกระบวนการผลิต ทอเรียมจะกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งอิเล็กโทรด ซึ่งช่วยให้ทังสเตนรักษาขอบคมไว้หลังจากการเจียร ซึ่งเป็นรูปทรงอิเล็กโทรดที่เหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กบางหมายเหตุ: ทอเรียมมีกัมมันตภาพรังสี ดังนั้นคุณต้องปฏิบัติตามคำเตือน คำแนะนำ และเอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุ (MSDS) ของผู้ผลิตเสมอเมื่อใช้งาน
อิเล็กโทรดทังสเตนซีเรียม (การจำแนกประเภท AWS EWCe-2) มีทังสเตนอย่างน้อย 97.30% และซีเรียม 1.80% ถึง 2.20% และเรียกว่าซีเรียม 2%อิเล็กโทรดเหล่านี้ทำงานได้ดีที่สุดในการเชื่อมด้วยไฟฟ้ากระแสตรงที่การตั้งค่ากระแสไฟต่ำ แต่สามารถนำมาใช้อย่างชำนาญในกระบวนการไฟฟ้ากระแสสลับด้วยการเริ่มอาร์คที่ยอดเยี่ยมที่กระแสไฟต่ำ ทังสเตนซีเรียมจึงได้รับความนิยมในการใช้งาน เช่น การผลิตท่อและท่อราง การแปรรูปโลหะแผ่น และงานที่เกี่ยวข้องกับชิ้นส่วนขนาดเล็กและแม่นยำเช่นเดียวกับทอเรียม เหมาะที่สุดสำหรับการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอน สแตนเลส โลหะผสมนิกเกิล และไทเทเนียมในบางกรณีสามารถทดแทนอิเล็กโทรดทอเรียม 2% ได้คุณสมบัติทางไฟฟ้าของทังสเตนซีเรียมและทอเรียมแตกต่างกันเล็กน้อย แต่ช่างเชื่อมส่วนใหญ่ไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างได้
ไม่แนะนำให้ใช้อิเล็กโทรดซีเรียมที่มีแอมแปร์สูงกว่า เนื่องจากแอมแปร์ที่สูงขึ้นจะทำให้ออกไซด์เคลื่อนตัวไปที่ความร้อนที่ปลายอย่างรวดเร็ว ขจัดปริมาณออกไซด์ และทำให้ข้อดีของกระบวนการเป็นโมฆะ
ใช้ปลายแหลมและ/หรือปลายแหลม (สำหรับประเภททังสเตน ซีเรียม แลนทานัม และทอเรียมบริสุทธิ์) สำหรับกระบวนการเชื่อมอินเวอร์เตอร์ AC และ DC
อิเล็กโทรดทังสเตนแลนทานัม (การจำแนกประเภท AWS EWLa-1, EWLa-1.5 และ EWLa-2) ประกอบด้วยทังสเตนอย่างน้อย 97.30% และแลนทานัมหรือแลนทานัม 0.8% ถึง 2.20% และเรียกว่า EWLa-1, EWLa-1.5 และ EWLa-2 Lanthanum Department ขององค์ประกอบอิเล็กโทรดเหล่านี้มีความสามารถในการสตาร์ทส่วนโค้งที่ดีเยี่ยม อัตราการเผาไหม้ต่ำ ความเสถียรของส่วนโค้งที่ดี และคุณลักษณะการจุดระเบิดใหม่ที่ยอดเยี่ยม ซึ่งมีข้อดีหลายประการเช่นเดียวกับอิเล็กโทรดซีเรียมอิเล็กโทรดแลนทาไนด์ยังมีคุณสมบัตินำไฟฟ้าของทังสเตนทอเรียม 2%ในบางกรณี แลนทานัม-ทังสเตนสามารถทดแทนทอเรียม-ทังสเตนได้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนการเชื่อมที่สำคัญ
หากคุณต้องการเพิ่มความสามารถในการเชื่อม อิเล็กโทรดทังสเตนแลนทานัมคือตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดเหมาะสำหรับ AC หรือ DCEN แบบมีปลาย หรือใช้กับแหล่งจ่ายไฟคลื่นไซน์ AC ก็ได้แลนทานัมและทังสเตนสามารถรักษาปลายแหลมคมได้เป็นอย่างดี ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบในการเชื่อมเหล็กและสแตนเลสบนไฟฟ้ากระแสตรงหรือไฟฟ้ากระแสสลับโดยใช้แหล่งจ่ายไฟแบบคลื่นสี่เหลี่ยม
ต่างจากทังสเตนทอเรียม อิเล็กโทรดเหล่านี้เหมาะสำหรับการเชื่อมไฟฟ้ากระแสสลับ และเช่นเดียวกับอิเล็กโทรดซีเรียม ตรงที่อนุญาตให้เริ่มและรักษาส่วนโค้งด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับทังสเตนบริสุทธิ์ สำหรับขนาดอิเล็กโทรดที่กำหนด การเติมแลนทานัมออกไซด์จะเพิ่มความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดได้ประมาณ 50%
อิเล็กโทรดทังสเตนเซอร์โคเนียม (การจัดหมวดหมู่ AWS EWZr-1) ประกอบด้วยทังสเตนอย่างน้อย 99.10% และเซอร์โคเนียม 0.15% ถึง 0.40%อิเล็กโทรดทังสเตนเซอร์โคเนียมสามารถสร้างส่วนโค้งที่มีความเสถียรอย่างยิ่ง และป้องกันการกระเด็นของทังสเตนเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการเชื่อมแบบ AC เนื่องจากมีปลายทรงกลมและมีความต้านทานการปนเปื้อนสูงความสามารถในการรองรับปัจจุบันเท่ากับหรือมากกว่าทังสเตนทอเรียมไม่แนะนำให้ใช้เซอร์โคเนียมในการเชื่อมด้วยไฟฟ้ากระแสตรงไม่ว่าในกรณีใด ๆ
อิเล็กโทรดทังสเตนธาตุหายาก (EWG ประเภท AWS) มีสารเติมแต่งออกไซด์ของธาตุหายากที่ไม่ระบุรายละเอียด หรือมีออกไซด์ต่างๆ ผสมกัน แต่ผู้ผลิตจำเป็นต้องระบุสารเติมแต่งแต่ละรายการและเปอร์เซ็นต์ของสารนั้นบนบรรจุภัณฑ์ผลลัพธ์ที่ต้องการอาจรวมถึงการสร้างส่วนโค้งที่เสถียรในระหว่างกระบวนการ AC และ DC อายุการใช้งานยาวนานกว่าทังสเตนทอเรียม ความสามารถในการใช้อิเล็กโทรดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าในงานเดียวกัน และการใช้อิเล็กโทรดที่มีขนาดใกล้เคียงกัน กระแสไฟฟ้าที่สูงกว่า และสะเก็ดทังสเตนน้อยลง
หลังจากเลือกประเภทอิเล็กโทรดแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการเลือกการเตรียมปลายทั้งสามตัวเลือกเป็นแบบทรงกลม แหลม และแบบตัดทอน
ทิปทรงกลมมักจะใช้สำหรับอิเล็กโทรดทังสเตนและเซอร์โคเนียมบริสุทธิ์ และแนะนำสำหรับกระบวนการ AC บนคลื่นไซน์และเครื่อง GTAW คลื่นสี่เหลี่ยมแบบดั้งเดิมหากต้องการปรับพื้นผิวส่วนปลายของทังสเตนให้ถูกต้อง เพียงใช้กระแสไฟ AC ที่แนะนำสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางอิเล็กโทรดที่กำหนด (ดูรูปที่ 1) และลูกบอลจะถูกสร้างขึ้นที่ส่วนปลายของอิเล็กโทรด
เส้นผ่านศูนย์กลางของปลายทรงกลมไม่ควรเกิน 1.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรด (เช่น อิเล็กโทรดขนาด 1/8 นิ้ว ควรสร้างปลายที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3/16 นิ้ว)ทรงกลมขนาดใหญ่ที่ปลายอิเล็กโทรดจะลดความเสถียรของส่วนโค้งมันอาจร่วงหล่นและปนเปื้อนกับรอยเชื่อมได้
ทิปและ/หรือทิปแบบตัดทอน (สำหรับประเภททังสเตน ซีเรียม แลนทานัม และทอเรียมบริสุทธิ์) ถูกนำมาใช้ในกระบวนการเชื่อมอินเวอร์เตอร์ AC และ DC
หากต้องการบดทังสเตนอย่างเหมาะสม ให้ใช้ล้อเจียรที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการเจียรทังสเตน (เพื่อป้องกันการปนเปื้อน) และล้อเจียรที่ทำจากบอแรกซ์หรือเพชร (เพื่อต้านทานความแข็งของทังสเตน)หมายเหตุ: หากคุณกำลังบดทังสเตนทอเรียม โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ควบคุมและเก็บฝุ่นสถานีบดมีระบบระบายอากาศเพียงพอและปฏิบัติตามคำเตือน คำแนะนำ และ MSDS ของผู้ผลิต
บดทังสเตนบนล้อโดยตรงที่มุม 90 องศา (ดูรูปที่ 2) เพื่อให้แน่ใจว่ารอยเจียรจะขยายไปตามความยาวของอิเล็กโทรดการทำเช่นนี้สามารถลดการเกิดสันบนทังสเตน ซึ่งอาจทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของส่วนโค้งหรือละลายลงในสระเชื่อม ส่งผลให้เกิดการปนเปื้อน
โดยทั่วไป คุณต้องการเจียรเทเปอร์บนทังสเตนให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 2.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางอิเล็กโทรด (เช่น สำหรับอิเล็กโทรดขนาด 1/8 นิ้ว พื้นผิวดินจะยาว 1/4 ถึง 5/16 นิ้ว)การเจียรทังสเตนให้เป็นกรวยสามารถช่วยลดความยุ่งยากในการเปลี่ยนการเริ่มต้นของส่วนโค้ง และสร้างส่วนโค้งที่มีความเข้มข้นมากขึ้น เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดีขึ้น
เมื่อทำการเชื่อมบนวัสดุบาง (0.005 ถึง 0.040 นิ้ว) ที่กระแสไฟต่ำ วิธีที่ดีที่สุดคือบดทังสเตนให้ตรงจุดทิปช่วยให้กระแสการเชื่อมสามารถส่งผ่านในส่วนโค้งที่โฟกัส และช่วยป้องกันการเสียรูปของโลหะบาง เช่น อะลูมิเนียมไม่แนะนำให้ใช้ทังสเตนปลายแหลมสำหรับการใช้งานที่มีกระแสไฟสูง เนื่องจากกระแสไฟที่สูงกว่าจะเป่าปลายทังสเตนออกไปและทำให้เกิดการปนเปื้อนในสระเชื่อม
สำหรับการใช้งานที่มีกระแสไฟสูง ควรเจียรปลายที่ถูกตัดออกเพื่อให้ได้รูปทรงนี้ ทังสเตนจะถูกกราวด์เป็นเทเปอร์ที่อธิบายไว้ข้างต้นก่อน จากนั้นจึงกราวด์เป็น 0.010 ถึง 0.030 นิ้วพื้นเรียบตรงปลายทังสเตนพื้นเรียบนี้ช่วยป้องกันไม่ให้ทังสเตนถ่ายโอนผ่านส่วนโค้งนอกจากนี้ยังป้องกันการก่อตัวของลูกบอล
WELDER เดิมชื่อ Practical Welding Today นำเสนอผู้คนจริงๆ ที่สร้างผลิตภัณฑ์ที่เราใช้และทำงานทุกวันนิตยสารฉบับนี้ให้บริการแก่ชุมชนการเชื่อมในอเมริกาเหนือมานานกว่า 20 ปี
เวลาโพสต์: 23 ส.ค.-2021