Классификация и маркировка прутков, изготовленных из вольфрама

Каждый специалист знает, что сварку аргоном необходимо производить, применяя вольфрамовые электроды, которые относятся к неплавящимся.

Они вызывают образование дуги и удерживают её. Существует много типов, отделить каждый помогает маркировка, которая наносится при производстве.

Характеристика вольфрамовых прутков

Вольфрамовыми электродами называют тугоплавкие стержни, с помощью которых формируется электродуга, необходимая для того, чтобы в процессе сварки расплавить кромки присадочного материала и соединяемых деталей. Применяются они преимущественно для аргоновой сварки. Ими сваривают разнообразные конструкции, включая и трубчатые. Для этих целей вольфрам выбран неслучайно. Он наиболее тугоплавкий металл из всех имеющихся в природе.

В ГОСТе оговорены все требования к маркировке стержней из вольфрама. Это позволяет отнести их к определённому типу (неважно в какой стране они произведены). Согласно требованиям, маркировка должна содержать в себе, кроме типа изделия, ещё и состав материала.

Такие электроды можно определить по первой букве «W», которая включена в обозначение. Большая часть этих прутков содержит малую долю легирующих добавок. Они позволяют повысить срок эксплуатации изделия и улучшить его технические характеристики. Вторая буква в маркировке говорит о виде легирующего вещества.

Легирующие добавки бывают следующих типов:

1. «С» — оксид церия. Электроды из вольфрама, в состав которых входит эта добавка, являются универсальными. Применяются для сваривания любым током, даже при небольших значениях поддерживают стабильное горение дуги;
2. «Z» — оксид циркония. Электроды, в состав которых входит оксид циркония, применяются для сварки на переменном токе. Используя их, стоит следить за тем, чтобы в сварочной ванне не было ни капли загрязнений. Дуга, которая образуется такими прутками, отличается высокой мощностью и стабильностью. В сравнении с прочими изделиями, электроды из вольфрама, в состав которых входит оксид циркония, могут выдержать значительные токовые нагрузки;
3. «L» — оксид лантана. Изделия с этой добавкой обеспечивают высокую устойчивость и лёгкий розжиг сварочной дуги, а также повторное быстрое зажигание. При их применении значительно увеличивается рабочий ток и понижается риск прожига соединяемых элементов. Такие электроды долговечны. По сравнению с изделиями, изготовленными из чистого вольфрама, сварочную ванну они загрязняют меньше;
4. «Е» — оксид тория. Электроды с этой добавкой очень популярны. А всё из-за их достоинств. Такие изделия чаще всего применяют для соединения элементов из нержавеющей стали, которое осуществляется на постоянном токе. При заточке и сварке в помещении закрытого типа рабочее место стоит обеспечить вытяжной вентиляцией. А всё из-за того, что торий является металлом радиоактивным, пыль и пары которого могут отрицательно действовать на человеческий организм. А ещё при сварке элементов на переменном токе может скакать дуга по выступающим поверхностям. И этот фактор ухудшает качество соединения;
5. «Y» — иттрий. Эти изделия наиболее прочные. Именно по этой причине их применяют для сваривания особо важных конструкций. Сварка производится на постоянном токе;
6. «P» — чистый вольфрам. Если в маркировке присутствует эта буква, то это значит, что изделие на 99,5% выполнено из чистого вольфрама. Электроды из вольфрама без всяких добавок, обеспечивают дуговую устойчивость при сваривании на переменном токе. Именно их используют для аргоновой сварки алюминиевых элементов.

Для того, чтобы специалист получил более подробную информацию об электродах из вольфрама, в маркировке имеются и обозначения цифрами.

Первые цифры после букв указывают точное процентное содержание легирующей добавки. К примеру, цифра 15 обозначает, что в состав входит 1,5% легирующего вещества. Вторые цифры, которые от первых отделены дефисом, указывают длину изделия в миллиметрах.

Самая распространённая длина 175 миллиметров. Но длина электродов может быть и 50, 75 или же 150 миллиметров. Детали с различными геометрическими параметрами свариваются электродами из вольфрама разного сечения. Значение сечения может быть 1; 1,6; 2; 2,4; 3; 3,2; 4; 4,8; 5,6; 6,4 миллиметров.

Для того чтобы можно было определить с первого взгляда, для чего применяется и к какому виду электрод относится, концы разных марок окрашивают в определённые цвета.

Значение цветов, в которые окрашивают электроды:

1. Тёмно-синий. Электроды WY-20. В его состав входит 2% иттрия.
2. Оранжевый WT-40. В составе содержит 4% оксида тория.
3. Фиолетовый — марки WT-30, в составе 3% оксида тория.
4. Красный WT-20 содержит 20% оксида тория.
5. Жёлтые WT-10 содержат 10% оксида тория.
6. Белые WZ-8 имеют в своём составе 0,8% оксида циркония.
7. Синие WL-20 имеют 2% оксида лантана.
8. Чёрные WL-10. В их составе имеется 1% оксида лантана.
9. Золотые электроды марки WL-15 обогащены 1,5% оксида лантана.
10. Серые WC-20. В них содержится 2% оксида церия.
11. Зелёным цветом обозначается чистый вольфрам. Он обозначается WP.

Сферы применения электродов

Отличительные характеристики вольфрамовых электродов определяют их область применения.

WP с зелёным наконечником

Эти электроды, которые изготовлены из чистого вольфрама, применяются для аргоновой сварки при переменном токе. Благодаря им производят аргонодуговую сварку элементов, изготовленных из никеля, магния и их сплавов, а также алюминиевой бронзы (медно-алюминиевый сплав) и чистого алюминия. Характерные особенности этих электродов таковы:

1. Для человеческого здоровья безопасны.
2. Плохо переноситься значительная токовая нагрузка.
3. Короткий срок эксплуатации.
4. Плохо зажигается дуга.

WZ-20 с серым наконечником

Эти электроды тоже применяются в аргоновой сварке. Благодаря им можно сваривать детали из высоколегированной стали, высокоплавящихся металлов (тантал, молибден и прочие), титана, никеля, меди и их сплавов. Сваривание производится на токе постоянном, который подключают по прямой полярности.

Отличительными чертами являются:

1. Безопасность для здоровья человека.
2. Хорошо переносятся значительные токовые нагрузки.
3. Срок эксплуатации продолжительный.
4. Хорошая зажигаемость дуги.

WL с синим наконечником

Прутки марки WL-10, 15, 20 предназначаются для выполнения работ на постоянном или переменном токе. Ими можно осуществлять соединение элементов с малой толщиной, изготовленных из высоколегированных и обычных сталей, а также осуществляют плазменную сварку и напыление.

Характерные черты:

1. Для человека безопасны.
2. Токовые нагрузки переносятся хорошо.
3. Срок эксплуатации продолжительный.
4. Зажигаемость дуги удовлетворительная.

WZ с белым наконечником

Эти прутики применяются для сварки в среде аргона на переменном токе. С их применением осуществляют сварку аргонодуговую элементов, выполненных из никеля, магния и их сплавов, а также из медноалюминиевых сплавов и алюминия.

Отличительные черты:

1. Для человека абсолютно безопасны.
2. Токовые нагрузки переносят хорошо.
3. Срок службы длительный.
4. Сварочная дуга зажигается удовлетворительно.

WT-20 с красным наконечником

Изделия с такой маркировкой используют для сварки аргонодуговой на постоянном токе. Ими сваривают изделия из титана, никеля, меди и их сплавов, а также высокосплавляющихся металлов и высоколегированных сталей.

Характерные особенности:

1. Для здоровья опасны.
2. Токовые значительные нагрузки переносятся отлично.
3. Срок службы довольно длительный.
4. Сварочная дуга зажигается хорошо.

К вольфрамовым электродам, в состав которых входит торий, относятся прутки марок WT-30 и WT-40. Но из-за того, что в их составе значительное количество радиоактивного элемента, применять его для работ не советуют. Их пары несут вред для здоровья человека и окружающей среды.

Критерии выбора вольфрамовых электродов

При выборе электродов вольфрамовых нужно ориентироваться на следующие параметры:

1. Качество заточки.
2. Геометрия острия, которая определяет многие характеристики процесса сварки.
3. Диаметр, который влияет на толщину формируемого сварочного шва.
4. Наличие легирующих добавок, химический состав и тип электрода.

Значительное влияние на выбор электрода той или иной марки оказывают характеристики соединяемых элементов: состав материала, размеры и прочие. При выборе можно обращаться к собственному опыту или справочным материалам.

Способы и особенности заточки

Важным параметром является заточка электродов из вольфрама. На неё необходимо обращать особое внимание. Такие важные характеристики, как распределение энергии, которую заточка передаёт металлу соединяемого элемента и давление сварочной дуги зависят от формы заточки направляющего электрода. По этой причине, от того, как электрод заточен, зависят ширина и глубина свариваемого шва, а также размеры зоны проплавления соединяемого материала.

В зависимости от параметров соединяемых элементов и от вида электрода, который выбран для сваривания элементов, подбирается форма заточки рабочего конца вольфрамового электрода.

Для электродов с марками WL-10, 15, 20 и WP применяют заточку сферической формы, так как на него не такая сильная тепловая нагрузка. А на конце электрода марки WT-20 делают небольшую выпуклость. Тип используемого тока для сварки также оказывает влияние на форму заточки.

Заточка электродов неплавящихся может производиться с помощью:

1. Химических средств.
2. Автоматизированного станка.
3. Точильного настольного станка.
4. Специальной машинки для затачивания электродов изготовленных из вольфрама.

Чтобы узнать длину заточки, необходимо диаметр прутка умножить на 2,5. Полученное в миллиметрах значение и является длиной участка, который следует заточить. Сложнее выдерживать оптимальный угол заточки. Исходя из ГОСТа необходимо затачивать вольфрамовые электроды таким образом, чтобы угол конуса был примерно 28−30 градусов.

По поводу оптимального угла заточки споры ведутся до сегодняшнего дня. Ведь если угол будет составлять 17 градусов, то можно получить качественный провар. А при работе с несущими конструкциями и толстым металлом это очень важно.

А вот угол в 60 градусов дугу стабилизирует. Процесс сваривания при этом проходит проще и быстрее, но провар при этом снижается.

Не очень сложным является процесс ручной заточки, но очень сложно при этом выдерживать ее значения в допустимых пределах. Самый точный результат получается в том случае, если пруток зажать в патрон дрели и точить на малых оборотах болгаркой или наждаком.

Для избежания погрешностей можно купить специальное точильное оборудование. С его помощью можно будет достичь идеальной заточки. Составными деталями такого оборудования являются: регулятор угла заточки и оборотов, алмазный диск и электродвигатель.

При ручной заточке могут возникать такие ошибки:

1. Риски — дуговое блуждание.
2. Тупой угол заточки. При этом понижается проварка шва.
3. Сильно острый угол. Начинает быстро плавиться электрод, изготовленный из вольфрама.
4. Заточка несимметричная. Передвижение сварочной дуги неконтролируемое.
5. Ширина меньше или больше нормы. Понижается проплавление шва.

Как видно из вышесказанного, заточка оказывает влияние на многие сварочные факторы. Именно по этой причине её качеством пренебрегать не следует. Имеет смысл приобрести затачивающий станок, если вы много времени работаете с аргонодуговой сваркой. Если же вы не очень часто проводите сварочные работы, то заточку может провести специалист.

Вольфрамовые электроды — Характеристики | Назначение | Применение

Электрод WL-15                                                        Электрод WG-La15

Вольфрамовые электроды – это тугоплавкие стержни, при помощи которых формируется электрическая дуга, необходимая для расплавления кромок соединяемых деталей и присадочного материала в процессе сварки. Используются такие электроды преимущественно для сварки в защитной среде аргона. С их помощью выполняют сварку различных конструкций, включая трубчатые. Вольфрам для этого выбран совсем не случайно, ведь именно он является самым тугоплавким металлом из всех имеющихся в природе.

Маркировка, наносимая на стержни из вольфрама в процессе их производства, оговариваются в международных стандартах, что причисляет эти изделия к определенному типу, в какой бы стране мира они ни были произведены. В маркировке вольфрамового электрода должен быть отражен не только его тип, но и химический состав.

Вольфрамовые электроды можно узнать по первой букве «W» (вольфрам), которая числится в их обозначениях. В составе большей части таких прутков присутствует небольшое количество легирующих добавок. Эти добавки улучшают технические характеристики изделия и увеличивают срок его эксплуатации. О виде легирующего элемента, который содержится в вольфрамовом электроде, говорит вторая буква в маркировке.

Обозначене второй буквы в названии вольфрамовых электродов.

С (оксид церия)

Вольфрамовые электроды, содержащие данную легирующую добавку, являются универсальными изделиями, они используются для сварки любым типом тока, поддерживают стабильное горение дуги даже при небольших его значениях.

Z (оксид циркония)

Используются для сварки на переменном токе. Применяя их, необходимо очень внимательно следить за тем, чтобы сварочная ванна не подвергалась даже минимальным загрязнениям. Дуга, создаваемая при помощи таких прутков, отличается стабильностью и высокой мощностью. По сравнению с изделиями других типов, вольфрамовые электроды с оксидом циркония способны выдерживать значительные токовые нагрузки.

L (оксид лантана)

Обеспечивают легкий розжиг сварочной дуги и ее высокую устойчивость, а также быстрое повторное зажигание. При использовании таких прутков уменьшается риск прожига соединяемых деталей, значительно увеличивается рабочий ток. Эти электроды относятся к долговечным, они меньше загрязняют сварочную ванну, если сравнивать их с изделиями из чистого вольфрама.

T (оксид тория)

Являются очень популярными, так как обладают массой достоинств. Используют для соединения заготовок из нержавеющей стали, производимой на постоянном токе. Между тем есть у этих вольфрамовых электродов и ряд недостатков. При их использовании для сварки в закрытых помещениях и при заточке следует оборудовать рабочее место вытяжной вентиляцией, так как торий – это радиоактивный металл, пары и пыль которого могут оказать негативное влияние на здоровье человека. Кроме того, при сварке такими электродами, осуществляемой на переменном токе, дуга может скакать по выступающим поверхностям, что приводит к ухудшению качества формируемого соединения.

Y (иттрий)

Изделия данного типа считаются самыми устойчивыми из всех вольфрамовых электродов, именно поэтому их используют для сварки особенно ответственных конструкций. Сварку с их применением осуществляют на постоянном токе.

P (чистый вольфрам)

Данная буква, присутствующая в маркировке, указывает на то, что изделие выполнено из вольфрама на 99,5%. Вольфрамовые электроды, которые не содержат в своем составе легирующих добавок, обеспечивают устойчивость дуги при сварке, осуществляемой на переменном токе. Именно такие прутки используют при выполняемой в среде аргона сварке деталей из алюминия.

Маркировке присутствуют и цифровые обозначения.

Первые цифры, стоящие после букв, указывают на точное содержание легирующей добавки в процентах. Так, цифра 20 означает, что в материале электрода содержится 2,0% соответствующей добавки, цифра 15 – 1,5% и т.д. Вторые цифры в обозначении прутка, отделенные от первых дефисом, указывают на длину изделия, выраженную в миллиметрах.

Наиболее распространенной является длина 175 мм, но также выпускаются электроды длиной 50, 75 и 150 мм.

Метки могут быть нанесены одним из следующих цветов:

зеленый – изделия из чистого вольфрама, обозначаемые буквами WP;

серый – электроды марки WC 20, в которых содержится 2% оксида церия;

золотой – изделия марки WL 15, их состав дополнен 1,5% оксида лантана;

черный – прутки марки WL 10, в состав которых добавлен 1% оксида лантана;

синий – WL 20, в таких электродах имеется 2% оксида лантана;

белый – электроды WZ 8, состав которых обогащен 0,8% оксида циркония;

желтый – электроды марки WT 10, содержащие 1% оксида тория;

красный – прутки WT 20, в составе которых имеется 2% оксида тория;

фиолетовый – электроды WT 30, содержащие 3% оксида тория;

оранжевый – изделия марки WT 40, включающие 4% оксида тория;

темно-синий – вольфрамовые электроды WY 20, которые содержат 2% иттрия.

Сферы использования вольфрамовых электродов различных марок

У вольфрамовых электродов, относящихся к каждому виду, есть отличительные характеристики, которые и определяют область их применения.

 

WP – зеленый наконечник

Электроды, выполненные из чистого вольфрама (WP), используются преимущественно для сварки на переменном токе, выполняемой в среде аргона. С их помощью производят аргонодуговую сварку изделий, выполненных из алюминия, алюминиевой бронзы (медно-алюминиевый сплав), магния, никеля, а также их сплавов.

Электроды данного вида имеют такие характеристики, как:

плохая зажигаемость дуги;

короткий срок службы;

плохая переносимость значительной токовой нагрузки;

безопасность для человеческого здоровья.

Режимы сварки меди вольфрамовым электродом

Режимы сварки меди вольфрамовым электродом (для стыковых соединений на медной охлаждаемой водой подкладке или подушке из флюса)

WC 20 – серый наконечник

Электроды WC 20 также используются для сварки в среде аргона, но с их помощью получают соединения деталей, выполненных из высоколегированных, в том числе нержавеющих сталей, высокосплавляющихся металлов (молибден, тантал и др.), меди, никеля, титана, а также их сплавов. Сварку такими прутками осуществляют на постоянном токе, подключаемом по прямой полярности.

К отличительным характеристикам вольфрамовых электродов этого типа следует отнести:

хорошую зажигаемость дуги;

продолжительный срок службы;

хорошую переносимость значительных токовых нагрузок;

безопасность для человеческого здоровья.

Режимы аргонодуговой сварки титановых сплавов

Режимы аргонодуговой сварки титановых сплавов

WL – синий наконечник

Электроды с маркировкой WL (WL 10, WL 15, WL 20) предназначены для выполнения работ на переменном, а также постоянном токе (используется прямая полярность), с их помощью осуществляют напыление, плазменную сварку, соединение деталей небольшой толщины, изготовленных из обычных и высоколегированных сталей.

Перечислим характеристики вольфрамовых электродов данного типа:

удовлетворительная зажигаемость дуги;

длительный срок службы;

хорошая переносимость токовых нагрузок;

безопасность для человеческого здоровья.

Режимы ручной сварки нержавеющей стали вольфрамовым электродом

Режимы ручной сварки нержавеющей стали вольфрамовым электродом

WZ – белый наконечник

Электроды WZ 8 (наконечник белый) используются для сварки на переменном токе в среде аргона. Применяя их, выполняют аргонодуговую сварку изделий, выполненных из алюминия, медно-алюминиевых сплавов (алюминиевая бронза), магния, никеля и сплавов данных металлов.

К отличительным характеристикам вольфрамовых изделий данной марки относятся:

удовлетворительная зажигаемость сварочной дуги;

достаточно длительный срок службы;

хорошая переносимость токовых нагрузок;

безопасность для человеческого здоровья.

WT 20 – красный наконечник

Изделия с маркировкой WT 20 применяются для арогонодуговой сварки на постоянном токе (используется прямая полярность). Такими изделиями варят заготовки из высоколегированных сталей, высокосплавляющихся металлов, меди, никеля, титана, их сплавов.

Характеристики вольфрамовых электродов данного вида:

хорошая зажигаемость сварочной дуги;

достаточно длительный срок службы;

хорошая переносимость значительных токовых нагрузок;

возможная опасность для человеческого здоровья.

 

К группе вольфрамовых электродов, в которых присутствует торий, также относятся изделия марок WT 30 и WT 40. Из-за значительного содержания данного радиоактивного элемента в составе электродов применять их не рекомендуется, пары от них наносят вред окружающей среде и человеческому здоровью.

Критерии выбора электрода из вольфрама

При выборе вольфрамовых прутков необходимо ориентироваться на такие их параметры, как:

 

тип, химический состав и наличие легирующих добавок;

диаметр, который оказывает влияние на толщину формируемого сварного шва;

геометрия острия, определяющая многие характеристики сварочного процесса;

качество заточки.

Естественно, на выбор электрода определенной марки значительное влияние оказывают и характеристики соединяемых деталей: размеры, состав материала и др. При выборе вольфрамовых прутков можно обращаться к справочным таблицам или собственному опыту.

WG-La15 -пурпурый наконечник

Очень длительный срок службы без повторного шлифования, остается значительно более холодным во время сварки, чем электрод WT20, не содержит радиоактивных веществ, оптимальная замена торированных электродов, соответствует стандарту.

Используют для стали, нержавеющей стали, алюминия, подходит для процессов переменного и постоянного тока.

 

Особенности и способы заточки вольфрамовых электодов

Заточка вольфрамовых электродов – это важный параметр, на который следует обращать особое внимание. От формы заточки неплавящегося электрода зависят такие важные параметры, как давление сварочной дуги и распределение энергии, которую она передает металлу соединяемых деталей. Именно поэтому от того, как заточен электрод, зависят размеры зоны проплавления соединяемого металла и, соответственно, глубина, а также ширина сварного шва.

Форму заточки рабочего конца электрода выбирают в зависимости не только от параметров соединяемых деталей, но и от того, какой вид электрода применяется для выполнения сварки.

Так, для изделий марки WP, WL 10, WL 20 и WL 15 используют сферическую заточку рабочего конца, так как тепловая нагрузка на него не такая значительная. А на концах электродов WT 20, в отличие от изделий марок WP, WL 10 и др., делают лишь небольшую выпуклость. На форму заточки также оказывает влияние тип используемого для сварки тока. Познакомиться с точными параметрами заточки вольфрамовых электродов и рекомендациями по ее выбору можно в справочной литературе.

Заточка неплавящихся электродов, обучиться которой несложно даже по видео, может выполняться при помощи такого приспособления как:

машинка для заточки вольфрамовых электродов;

настольного точильного станка;

автоматизированного станка;

химических средств.

Купить Вольфрамовые Электроды WL, WT, WP, WZ, WC, WG у предприятия ЗпСплав можно позвонив по телефонам:

+38 099 966 56 95     +38 098 98 38 318     +38 093 820 88 48

«Дазэл» – Вольфрамовые электроды

Вольфрам – это самый тугоплавкий металл из всех существующих металлов.  Температура его плавления составляет 3422 °С, температура кипения 5900 °С . Большую температуру плавления имеет лишь углерод. Вольфрам сохраняет твердость даже при очень высоких температурах. Это свойство вольфрама и определило его широкое применение в качестве не плавящегося электрода при сварке в среде инертных газов (аргон, гелий), или, как обычно говорят, аргоно-дуговой сварке.

В качестве неплавящегося электрода используют вольфрамовые прутки марок — ВРН, ВТ, ВЛ, СВИ-1 отечественного производства, изготавливаемые в соответствии с различными техническими условиями (ТУ 48-19-27-88, ТУ 48-19-309-79, ТУ 48-19-221-83 и т.п.), электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся  марок — ЭВЧ, ЭВТ-15, ЭВЛ, ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВИ-3 по ГОСТ 23949-80, а также вольфрамовые сварочные электроды международных марок — WP, WT-20, WL-10, WL-15, WL-20, WY-20, WZ-8, WC-20.
Вольфрамовые прутки являются по сути лишь заготовкой для изготовления электродов. Сварочные вольфрамовые электроды  имеют шлифованную поверхность, очищенную от окислов, технологических смазок и прочих загрязнений химической обработкой (травлением), мерную длину, прямой срез по торцам и отличительную маркировку.

Неплавящиеся электроды из практически чистого вольфрама (содержание не менее 99,5%) марок ВРН, ЭВЧ, WP применяются для сварки на переменном токе (AC).
Электроды обеспечивают хорошую устойчивость дуги как в аргоновой, так и в гелиевой среде при сварке на переменном токе, сбалансированном или не сбалансированном с непрерывной высокочастотной стабилизацией (с осциллятором).
Из-за ограниченной тепловой нагрузки рабочий конец электрода из чистого вольфрама формируют в виде сферической поверхности.
Основные свариваемые материалы: алюминий и его сплавы, магний и его сплавы, алюминиевые бронзы (БрАМц 9-2),  латуни с высоким содержанием цинка (Л63, ЛС59-1 и т.п.).

Неплавящиеся сварочные электроды из вольфрама с активирующими добавками. Добавление в состав вольфрама окислов редкоземельных элементов  (тория, лантана, иттрия, цезия), в качестве активирующей присадки, облегчает эмиссию электронов с катода и этим, во-первых уменьшает тепловую нагрузку на вольфрамовый электрод, а во вторых, повышает устойчивость сварочной дуги, легкость ее зажигания. Это дает возможность выполнять качественную сварку на постоянном токе прямой полярности (DC-), минус на электроде.
Примечание — обратная полярность (DC+), плюс на электроде, при аргоно-дуговой сварке  не применяется, в связи с интенсивным разрушением вольфрамового электрода.

Торированные вольфрамовые электроды  ВТ, ЭВТ, WT-20  — электроды из вольфрама с присадкой диоксида тория (1.7 — 2.2 %), применяются для сварки на постоянном токе прямой полярности (DC-).
Один из наиболее широко применяемых сварочных вольфрамовых электродов, особенно в США и других странах, который первым продемонстрировал явные преимущества легированного вольфрама над чистым вольфрамом при сварке на постоянном токе.
Торированные электроды  не рекомендуется использовать для сварки на переменном токе.
Примечание: Торий считается слабо радиоактивным материалом и хотя не приводится каких-либо подтверждений отрицательного влияния использования этих электродов на здоровье сварщика, тем не менее, при больших объемах сварки в замкнутых пространствах и при массовой заточке электродов следует оборудовать рабочие места местной вентиляцией.
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.

Лантанированные вольфрамовые электроды  ВЛ, ЭВЛ, WL-10, WL-15, WL-20 — универсальные электроды из вольфрама с присадкой оксида лантана — (1.1-1.4%) ВЛ, ЭВЛ;  (0,8-1,2%) WL-10; (1,3-1,7%) WL-15; (1,8-2,2%)  WL-20, одинаково пригодные для сварки на переменном и постоянном токе.
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.  Отличаются легким зажиганием дуги, устойчивостью ее горения и отличной характеристикой повторного зажигания.
Лантанированные 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.  По сравнению с цериевыми и ториевыми, лантановые электроды имеют меньший износ рабочего конца электрода.
Основные свариваемые материалы: высоколегированные стали, алюминий, медь, бронза. Подходит для всех типов сталей и сплавов на переменном и постоянном токе.

Иттрированные вольфрамовые электроды СВИ-1, ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВИ-3, WY-20 — электроды из вольфрама с присадкой оксида иттрия — (1.5-2.3%) СВИ-1, ЭВИ-1; (2,0-3,0%) ЭВИ-2; (2,5-3,5%) ЭВИ-3; (1,8-2,2%) WY-20. 
Иттрированый вольфрамовый электрод, наиболее стойкий из используемых сегодня неплавящихся электродов. Используется для сварки особо ответственных соединений на постоянном токе прямой полярности. 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).

Церированные вольфрамовые электроды WC-20  — электроды из вольфрама с присадкой 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.

Циркониевые вольфрамовые электроды WZ-8  — электроды из вольфрама с присадкой 0,8% 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.

Заточка  рабочего торца вольфрамового электрода при сварке на постоянном токе  производится для повышения стабильности сварочной дуги.

Чем меньше угол заточки и больше длина конической части, тем лучше технологические свойства электрода — большая устойчивость дуги, легче ее зажигание, стабильнее процесс сварки, но, в тоже время, ниже стойкость вольфрамового электрода. Если угол заточки сварочного электрода менее 20 градусов, то появляется возможность снижения ресурса работы электрода, а если угол заточки превышает 90 градусов, то возможно неустойчивое горение сварочной дуги из-за блуждания катодного пятна по торцевой поверхности сварочного электрода.
Оптимальную величину подбирают исходя из величины сварочного тока. Обычно длину конусной части принимают L = 5-6 диаметров электрода, а величина притупления d = 0,2 — 0,5 мм.  Заточку шлифуют только вдоль оси сварочного электрода.
При сварке на переменном токе заточку рабочего торца электрода не производят и она имеет сферическую форму.

Маркировка вольфрамовых электродов.
Правильный выбор марки вольфрамовых электродов имеет определяющее значение для качественного осуществления процесса аргоно-дуговой сварки.
Для того, чтобы исключить возможность случайного перепутывания, торцы вольфрамовых электродов имеют отличительную маркировку.

Тип электродов	Марки электродов и маркировка	Род сварочного тока
Чистый вольфрам	ВРН (нет), ЭВЧ (нет), WP (зеленый)	переменный, AC
Торированные	ВТ (нет), ЭВТ (красный), WT-20 (красный)	постоянный DC (-)
Лантанированные	ВЛ (нет), ЭВЛ (черный), WL-10 (черный), WL-15 (желтый), WL-20 (голубой)	переменный и постоянный, AC/DC(-)
Иттрированные	СВИ-1 (нет), ЭВИ-1 (синий), ЭВИ-2 (фиолетовый), ЭВИ-3 (эеленый), WY-20 (синий)	постоянный, DC(-)
Церированные	WC-20 (серый)	переменный и постоянный, AC/DC(-)
Цирконивые	WZ-8 (белый)	переменный, AC

ГОСТ 23949-80 Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Технические условия, ГОСТ от 18 января 1980 года №23949-80

ГОСТ 23949-80

Группа В05

ЭЛЕКТРОДЫ ВОЛЬФРАМОВЫЕ СВАРОЧНЫЕ НЕПЛАВЯЩИЕСЯ

Технические условия

Welding nonconsumable tungsten electrodes. Specifications

МКС 25.160.20
ОКП 18 5374 0000

Дата введения 1981-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 января 1980 г. N 217 дата введения установлена с 01.01.81

Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2004 г.


Настоящий стандарт распространяется на электроды из чистого вольфрама и вольфрама с активирующими присадками (двуокиси тория, окисей лантана и иттрия), предназначенные для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов (аргон, гелий), а также для плазменных процессов резки, наплавки и напыления.

1. МАРКИ

1.1. В зависимости от химического состава электроды должны изготовляться из вольфрама марок, указанных в табл.1.

Таблица 1

Марка	Код ОКП	Материал
ЭВЧ	18 5374 1000	Вольфрам чистый
ЭВЛ	18 5374 2000	Вольфрам с присадкой окиси лантана
ЭВИ-1	18 5374 3000	То же
ЭВИ-2	18 5374 4000	» »
ЭВИ-3	18 5374 5000	» »
ЭВТ-15	18 5374 6000	Вольфрам с присадкой двуокиси тория

2. СОРТАМЕНТ

2.1. Размеры электродов и предельные отклонения должны соответствовать указанным в табл.2.

Таблица 2

мм

Марка	Номинальный диаметр	Предельное отклонение	Длина
ЭВЧ	0,5	±0,2	Не менее 3000 в мотках
	1,0; 1,6; 2,0; 2,5	±0,1	75±1; 150±1;
	3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0	±0,2	200±2; 300±2
ЭВЛ	1,0; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0	±0,1	75±1; 150±1;
	5,0; 6,0; 8,0; 10,0	±0,2	200±2; 300±2
ЭВИ-1	2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0	±0,1	75±1; 150±1;
	8,0; 10,0	±0,2	200±2; 300±2
ЭВИ-2 ЭВИ-3	2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0	±0,15	75±1; 150±1; 200±2; 300±2
ЭВТ-15	2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0	±0,15	75±1; 150±1; 200±2; 300±2

Пример условного обозначения электрода марки ЭВЛ, диаметром 2,0 мм, длиной 150 мм:

Электрод вольфрамовый ЭВЛ- 2-150 — ГОСТ 23949-80

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

3.1. Вольфрамовые электроды должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта из марок чистого вольфрама и вольфрама с активирующими присадками, химический состав которых соответствует указанному в табл.3.

Таблица 3

Марка электрода	Массовая доля, %
	Вольфрам, не менее	Присадки				Примеси, не более
		Окись лантана	Окись иттрия	Двуокись тория	Тантал	Алюминий, железо, никель, кремний, кальций, молибден (сумма)
ЭВЧ	99,92	—	—	—	—	0,08
ЭВЛ	99,95	1,1-1,4	—	—	—	0,05
ЭВИ-1	99,89	—	1,5-2,3	—	—	0,11
ЭВИ-2	99,95	—	2,0-3,0	—	0,01	0,05
ЭВИ-3	99,95	—	2,5-3,5	—	0,01	0,05
ЭВТ-15	99,91	—	—	1,5-2,0	—	0,09

Примечания:

1. Указанные в таблице массовые доли окиси лантана, окиси иттрия, двуокиси тория и тантала входят в массовую долю вольфрама.

2. Для марки ЭВЛ никель в сумму примесей не входит.

3.2. На поверхности электродов не должно быть раковин, расслоений, трещин, окислов, остатков технологических смазок, посторонних включений и загрязнений.

На поверхности электродов, обработанных бесцентровым шлифованием до размеров, указанных в табл.2, не допускаются поперечные риски от шлифования глубиной более половины предельного отклонения на диаметр.

3.3. Поверхность электродов, изготовленных волочением, должна быть очищена от окислов, технологических смазок и прочих загрязнений химической обработкой (травлением).

На поверхности электродов не допускаются следы волочения глубиной более половины допуска на диаметр.

3.4. Неравномерность диаметра по длине электродов и овальность не должны быть более предельных отклонений на диаметр.

3.5. Электроды должны быть прямыми. Непрямолинейность электродов не должна быть более 0,25% длины.

3.6. Торцы электродов должны иметь прямой срез. Не допускаются на торцевом срезе электродов сколы величиной более предельного отклонения на диаметр.

3.7. Внутренние расслоения и трещины не допускаются.

4. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

4.1. Электроды принимают партиями. Партия должна состоять из электродов, изготовленных из шихты одного приготовления, и оформлена одним документом о качестве.

Документ о качестве должен содержать:

наименование предприятия-изготовителя и товарный знак предприятия-изготовителя;

наименование и марку продукта;

номер партии;

результат химического анализа;

дату изготовления;

массу партии и количество мест в партии;

обозначение стандарта.

Документ о качестве вкладывают в ящик N 1.

Масса партии не должна быть более 1300 кг.

4.2. Для определения активирующих присадок отбирают три-пять сваренных или спеченных штабиков от каждой партии.

Определение примесей проводит предприятие-изготовитель на каждой партии вольфрамового порошка на выборке по ГОСТ 20559-75.

4.3. Проверку соответствия электродов пп.2.1, 3.2-3.7 проводят на каждом электроде.

4.4. При получении неудовлетворительных результатов по химическому составу по нему проводят повторные испытания на удвоенной выборке, взятой от той же партии. Результаты повторных испытаний распространяются на всю партию.

5. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

5.1. Отбор и подготовка проб

5.1.1. Для определения активирующих присадок от выборки отбирают три-пять штабиков, отбивают кусочки массой 30-50 г и истирают их в механической ступке.

Полученный порошок подвергают магнитной сепарации.

5.2. Содержание примесей алюминия, железа, кремния, молибдена, кальция, никеля определяют по ГОСТ 14339.5-91.

Содержание активирующих присадок (двуокиси тория, лантана, иттрия) определяют по методикам, изложенным в приложении.

Содержание вольфрама определяют по разности 100% и суммы содержания примесей.

5.3. Геометрические размеры, равномерность диаметра по длине и овальность электродов проверяют микрометром по ГОСТ 6507-90 или штангенциркулем по ГОСТ 166-89, а также линейкой по ГОСТ 427-75.

5.4. Качество поверхности электродов проверяют визуально. При разногласии в оценке качества применяют оптические средства и измерительный инструмент.

5.5. Прямолинейность электродов проверяют с помощью щупа по ТУ 2-034-225-87* на ровной металлической плите по ГОСТ 10905-86.
________________
* Документ является авторской разработкой. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. — Примечание изготовителя базы данных.

5.6. Проверку отсутствия внутренних расслоений и трещин проводят с помощью токовихревого дефектоскопа.

6. МАРКИРОВКА, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

6.1. Каждый электрод должен быть маркирован в соответствии с табл.4.

Таблица 4

Марка	Цвет
ЭВЧ	Не маркируется
ЭВЛ	Черный
ЭВИ-1	Синий
ЭВИ-2	Фиолетовый
ЭВИ-3	Зеленый
ЭВТ-15	Красный

Электроды диаметром 3,0 мм и более допускается маркировать снятием фасок 1 мм45° или рисок.

Маркировка должна быть нанесена на одном из концов электрода.

Маркировка может быть нанесена на торец в виде полосы или точки на поверхности у торца на длине 5-10 мм.

Цветную маркировку рекомендуется выполнять нитролаком НЦ-62 по нормативно-технической документации.

6.2. Электроды одной марки, одного диаметра должны укладываться в коробки из картона с ложементами из пенопласта, гофрированной или прессованной плотной бумаги.

6.3. На каждую коробку с электродами наклеивают ярлык, содержащий:

наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;

наименование продукта;

условное обозначение продукта;

количество, шт.;

номер партии;

дату выпуска;

вид маркировки;

штамп технического контроля.

6.4. Коробки с электродами упаковывают в дощатые ящики по ГОСТ 2991-85 тип 1 или 2, выложенные внутри упаковочной водонепроницаемой бумагой по ГОСТ 8828-89. Оставшийся свободный объем ящика плотно заполняют упаковочной бумагой или ватой по ГОСТ 5679-91.

Масса ящика брутто — не более 40 кг.

6.5. Маркировку ящика проводят по ГОСТ 14192-96 с нанесением дополнительных данных:

наименования, марки, размеров электродов;

номера партии;

даты упаковки;

массы нетто.

6.6. Упакованные электроды транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах.

При транспортировке укладка ящиков должна предупреждать их перемещения, механические повреждения упаковки и электродов, попадание влаги.

Условия транспортирования в части воздействия климатических факторов — по группе Ж ГОСТ 15150-69.

6.7. Хранить электроды следует в упаковке, предусмотренной п.6.4, по группе условий хранения Л ГОСТ 15150-69.

ПРИЛОЖЕНИЕ (обязательное)

ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное

1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ОКИСИ ЛАНТАНА

Метод устанавливает определение окиси лантана в лантанированных сварных вольфрамовых штабиках и электродах.

1.1. Сущность метода

Метод основан на отделении лантана от вольфрама растворением предварительно окисленного и прокаленного испытуемого образца до вольфрамового ангидрида () в растворе углекислого натрия.

При этом лантан, находящийся в вольфраме в виде , выпадает в осадок, а растворимую форму лантана доосаждают аммиаком в виде .

Осадок отфильтровывают, растворяют в соляной кислоте и вновь осаждают весь лантан аммиаком в виде , который отфильтровывают, промывают и прокаливают до .

Погрешность метода при массовой доле окиси лантана от 1% до 3% составляет 0,1% при массовой доле окиси лантана менее 1%-0,05%.

1.2. Реактивы

Натрий углекислый кристаллический по ГОСТ 84-76, 30%-ный раствор.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, 25%-ный раствор.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, плотность 1,12 г/см.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

1.3. Подготовка проб

Вольфрамовый ангидрид предварительно прокаливают в муфельной печи при 700-750 °С в течение 1,5-2 ч.

Вольфрамовый порошок, пробу от штабика или электрода окисляют до ангидрида прокаливанием в муфельной печи при температуре 700-750 °С. При этом образец насыпают в фарфоровый тигель на 1/3 его высоты и ставят в муфель при 400-500 °С на 1,5-2 ч, а затем повышают температуру до 700-750 °С и выдерживают тигель до полного окисления порошка (~3 ч).

Для равномерного окисления вольфрама тигель два-три раза вынимают из печи и образец перемешивают.

1.4. Проведение анализа

2-3 г вольфрамового ангидрида помещают в стакан на 150-200 см, приливают 50-70 см раствора углекислого натрия и растворяют при нагревании.

После растворения вольфрамового ангидрида раствор разбавляют дистиллированной водой до объема ~100 см, прибавляют 20-30 см раствора аммиака, стакан помещают на электрическую баню и дают осадку скоагулировать. Осадок фильтруют через фильтр — «белая лента» с адсорбентом, промывают теплым 5%-ным раствором аммиака; фильтр с осадком помещают в стакан, в котором велось осаждение, добавляют 15-20 см соляной кислоты и нагревают содержимое стакана до полного растворения осадка и моцерации фильтра.

Содержание стакана разбавляют дистиллированной водой до 80-100 см, бумажную массу отфильтровывают, два-три раза промывают подкисленной горячей водой, соединяя промывные воды с основным фильтратом.

Фильтрат нейтрализуют раствором аммиака по лакмусу, после чего приливают еще 15-20 см аммиака.

Осадок дают скоагулировать, затем его фильтруют через фильтр — «белая лента» с адсорбентом. Осадок промывают горячей водой, в которую добавлено несколько капель раствора аммиака до отрицательной реакции на (проба с и ).

Промытый осадок с фильтром помещают в предварительно прокаленный и взвешенный фарфоровый тигель, озоляют и прокаливают в муфельной печи при температуре 700-750 °С до постоянной массы.

1.5. Обработка результатов

Массовую долю окиси лантана в процентах вычисляют по формуле

,

где — масса осадка, г;

— масса навески вольфрамового ангидрида (), г;

— коэффициент пересчета с вольфрамового ангидрида на вольфрам.

Примечание. Прокаленный осадок окиси лантана содержит окись железа, количество которой очень мало по сравнению с количеством окиси лантана, поэтому массой окиси железа можно пренебречь.


Если же требуется определение чистой окиси лантана, то прокаленный осадок растворяют в соляной кислоте, колориметрируют железо и по разности определяют массу окиси лантана.

2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ОКИСИ ИТТРИЯ

Метод устанавливает определение окиси иттрия в иттрированных сварных вольфрамовых штабиках и электродах.

2.1. Сущность метода

Метод основан на отделении иттрия от вольфрама растворением испытуемого образца во фтористоводородной кислоте с добавлением азотной кислоты.

При массовой доле окиси иттрия от 1 до 3% погрешность метода составляет 4-5%.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Шкаф сушильный, обеспечивающий нагрев до температуры (150±50) °С.

Печь муфельная с термопарой, обеспечивающая нагрев до температуры (1100±50) °С.

Чашки и тигли платиновые — ГОСТ 6563-75.

Посуда лабораторная фарфоровая — ГОСТ 9147-80.

Кислота фтористоводородная (плавиковая кислота) — по ГОСТ 10484-78.

Кислота азотная — ГОСТ 4461-77.

Аммиак водный — ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:1.

Воронки полиэтиленовые.

Вода дистиллированная — ГОСТ 6709-72.

Спирт этиловый ректификованный — ГОСТ 5962-67*.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000.

Бумага фильтровальная лабораторная — ГОСТ 12026-76.

2.3. Подготовка проб

Образцы иттрированного вольфрама очищают от возможного загрязнения промыванием их несколько раз спиртом и последующей сушкой в сушильном шкафу при температуре 50-70 °С в течение 10 мин.

Подготовленные образцы хранят в стеклянных бюксах или пробирках с притертыми пробками.

2.4. Проведение анализа

Навеску массой 1 г помещают в платиновую чашку вместимостью 100 см, прибавляют 25-30 см плавиковой кислоты и осторожно по каплям добавляют азотную кислоту до растворения металла.

После полного растворения вольфрама и прекращения выделения окислов азота в чашку добавляют 30 см воды, нагретой до температуры 80-90 °С.

Раствору с осадком дают отстояться в течение 1 ч, после чего фильтруют через полиэтиленовую воронку.

Перед фильтрованием на фильтр помещают небольшое количество адсорбента.

После перенесения осадка на фильтр дно чашки обтирают кусочком мокрого фильтра и все содержимое на нем сливают на фильтр горячей водой. Затем осадок промывают пять-шесть раз горячим раствором аммиака (60-70 °С) и еще два-три раза горячей водой.

Промытый осадок переносят в предварительно взвешенный фарфоровый тигель, высушивают в сушильном шкафу при температуре 100-150 °С, а затем прокаливают в муфельной печи при температуре 650-700 °С до постоянной массы и взвешивают в виде окиси иттрия.

2.5. Обработка результатов

Массовую долю окиси иттрия в процентах вычисляют по формуле

,

где — масса прокаленного остатка, г;

— масса навески образца, г.

3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДВУОКИСИ ТОРИЯ

Метод устанавливает определения двуокиси тория в торированных сварных вольфрамовых штабиках и электродах.

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании осадка при растворении образца в смеси фтористоводородной и азотной кислот.

Погрешность метода при массовой доле двуокиси тория от 1,5% до 2% составляет 0,1%.

3.2. Реактивы

Кислота фтористоводородная (плавиковая) — ГОСТ 10484-78.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:1.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

3.3. Подготовка проб

Образцы кипятят в течение нескольких минут в растворе щелочи до полного снятия окислов с поверхности, промывают в дистиллированной воде и сушат в сушильном шкафу.

3.4 Проведение анализа

Навеску массой 1-2 г помещают в платиновую чашку вместимостью 100 см, прибавляют 25-30 см плавиковой кислоты и осторожно по каплям прибавляют азотную кислоту.

После полного растворения вольфрама и прекращения выделения окислов азота в чашку добавляют 30 см горячей воды. Раствору с осадком окиси тория дают отстояться в течение 1 ч, после чего фильтруют через каучуковую, винипластовую или платиновую воронку.

Перед фильтрованием на фильтр помещают небольшое количество адсорбента.

После перенесения осадка на фильтр дно чашки обтирают кусочком мокрого фильтра и обмывают чашку горячей водой. Когда осадок окиси тория полностью перенесен на фильтр, его несколько раз промывают горячей водой, а затем пять-шесть раз горячим раствором аммиака и еще два-три раза горячей водой.

Влажный фильтр переносят в предварительно взвешенный до постоянной массы фарфоровый или платиновый тигель, озоляют, прокаливают при температуре 750-800 °С и взвешивают.

Одновременно проводят контрольный опыт со всеми реактивами.

3.5. Обработка результатов

Массовую долю двуокиси тория в процентах вычисляют по формуле

,

где — масса осадка , г;

— масса осадка в контрольном опыте, г;

— масса навески образца, г.



Электронный текст документа
подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2004

Электроды вольфрамовые – качественная аргонодуговая сварка обеспечена!

1 Описание марок вольфрамовых стержней по ГОСТ 23949–80

Описываемые сварочные изделия изготавливаются из вольфрама в чистом виде, а также из вольфрама и разных добавок, которые способны активировать процесс сварки. Государственный стандарт 23949 говорит о следующих марках вольфрамовых электродов для аргонодуговой сварки:

• ЭВЛ;
• ЭВЧ;
• ЭВТ-15;
• ЭВИ (1, 2 и 3).

Массовая доля чистого вольфрама в указанных электродах составляет от 99,91 до 99,95 %. Различных примесей (в частности, молибдена, кремния, железа, алюминия, кальция и никеля) в них не может быть больше 0,05–0,11 %. В марках ЭВИ-2 и ЭВИ-3 допускается наличие до 0,01 % тантала, в ЭВТ-15 – 1,5–2 % двуокиси тория, в ЭВЛ – 1,1–1,4 % окиси лантана. В изделиях марок ЭВИ, кроме того, имеется от 1,5 до 3,5 % окиси иттрия.

Электроды вольфрамовые всех видов за счет высокой (порядка 5800 градусов) температуры кипения вольфрама и его повышенной (почти 3000 градусов) тугоплавкости характеризуются очень малым расходом во время осуществления сварки.

На один метр шва тратятся сотые части грамма материала. А добавка циркония, лантана, церия, тория придает стержням из вольфрама по-настоящему уникальные эксплуатационные параметры.

Готовые электроды на своей поверхности не должны содержать загрязнений и каких-либо включений, окислов, расслоений, следов смазочных технологических материалов, трещин и раковин. В процессе приемки сварочных стержней их поверхность осматривается визуально. В некоторых случаях допускается использование мерительных приспособлений и специальных оптических средств.

2 Международная цветовая маркировка вольфрамовых сварочных стержней

Выбор конкретной марки электрода из вольфрама достаточно прост, они все обозначаются тем или иным цветом. Так, например, один из концов изделий из чистого вольфрама обозначается зеленым цветом и маркируется в международной практике литерами «WP». Такие электроды по мировым стандартам содержат от 99,5 % вольфрама. Они гарантируют идеальную устойчивость электродуги при выполнении сварочной операции на переменном токе.

«Зеленые» стержни – это, прежде всего, вольфрамовые электроды для сварки алюминия, сплавов на базе магния и чистого магния. Специалисты рекомендуют использовать их в тех случаях, когда ведется сварка в атмосфере гелия или аргона на синусоидальном переменном токе. Особенность таких стержней заключается в том, что их рабочий конец изготавливается в форме шарика. Подобная необходимость возникает из-за того, что тепловая нагрузка на изделие имеет ограниченный показатель.

Серым цветом выполняется маркировка электродов «WС-20». В их составе присутствует около двух процентов активного редкоземельного церия. Указанная добавка обеспечивает:

• повышение разрешенных величин тока для сварки;
• облегчение розжига дуги;
• улучшение (и весьма существенное) эмиссии сварочного стержня.

«Серые» электроды в профессиональной среде считаются наиболее универсальными. Они позволяют соединять конструкции почти из всех известных в наши дни металлических сплавов и марок стали, причем, как на постоянном, так и переменном токе прямой полярности. Отметим, что церий является нерадиоактивным элементом. Кроме того, он причисляется к распространенным металлам редкоземельной группы.

Важный момент – «WС-20» даже при минимальных величинах тока обеспечивает отличную устойчивость сварочной дуги. Именно по этой причине рекомендовано его применение для сварки тонких стальных листов, трубопроводов различного назначения, а также трубных изделий любых диаметров. А вот высокие показатели тока при работе с «WС-20» лучше не выбирать, так как на раскаленном торце стержня может образоваться высокое содержание окисла церия.

Низколегированные и углеродистые стали, изделия из меди и титана, а также нержавеющие стали обычно свариваются на постоянном токе при помощи «красных» стержней (маркировка – «WT-20»). Данные электроды легируются диоксидом тория (до двух процентов) и используются чаще всего.

Стоит отметить, что торий является радиоактивным металлом. Если электроды «WT-20» используются не систематически, а объемы выполняемых работ незначительны, никаких угроз здоровью сварщика не существует. Если же предусматривается их постоянное применение, очень важно позаботиться об эффективной вентиляции сварочной зоны и об обеспечении сварщика защитной амуницией (специальная маска, очки и так далее).

Стержни с красной маркировкой при повышенных показателях сварочного тока практически не меняют своей конфигурации. В зависимости от того, какая задача ставиться перед специалистом, выполняющим сварку, можно изменять угол заточки «WT-20». В целом выбор «красного» электрода полностью обоснован при выполнении сварочной операции на постоянном токе. В подобных случаях он в разы более эффективен, нежели стержень из чистого вольфрама.

При сварке магния и деталей из алюминия на переменном токе обычно используют «белые» электроды «WZ-8» с оксидом циркония не более 0,8 процентов. Такие стержни имеют уникальную по своей стабильности дугу, они абсолютно не загрязняют сварочную ванну. Их рабочий конец выполнен в сферической форме. Разрешенная нагрузка тока на «WZ-8» немного больше, нежели на ториевые, лантановые и цериевые изделия для сварки.

Очень ответственные конструкции из титана, медных сплавов, антикоррозионных и низкоуглеродистых сплавов чаще всего свариваются стержнями «WY-20», которые маркируются темно-синим цветом и содержат в качестве легирующего соединения диоксид иттрия (около двух процентов). Эти электроды характеризуются высокой устойчивостью катодного пятна, за счет чего дуга становится стабильной при самых разных величинах сварочного тока. На сегодняшний день «WY-20» признается самым стойким изделием из ряда электродов неплавящегося типа.

Также существуют сварочные стержни «WL-20» и «WL-15». Первые содержат оксид лантана в количестве порядка двух процентов (маркируются синим цветом), вторые содержат не более полутора процентов указанного оксида и обозначаются золотистым цветом. Их называют лантановыми электродами.

Данные изделия гарантируют малый уровень загрязнения сварного соединения и считаются весьма долговечными. А первоначальная заточка вольфрамовых электродов с оксидом лантана сохраняется длительное время, поэтому «WL» часто применяются для сварки «нержавейки» и обычных сталей на прямом по полярности постоянном токе.

Лантановые стержни имеют высокий несущий потенциал (он почти в два раза больше, чем потенциал стандартного изделия, изготовленного из чистого вольфрама), малую склонность к прожогам, простой розжиг дуги. Кроме того, «WL-20» и «WL-15» гарантируют минимальный износ рабочего торца сварочного стержня.

Как видим, разновидностей электродов, сделанных из вольфрама и специальных добавок, немало. А это означает, что пользователь может сделать грамотный выбор того стержня, который идеально подойдет для соединения деталей и конструкций из разных марок и видов сталей.

3 Особенности заточки вольфрамовых стержней

Для обработки описываемых в статье изделий для сварки обычно используется специальная машинка для заточки вольфрамовых электродов. Такое устройство располагает мелкозернистыми дисками высокой твердости. Зерно обязательно должно иметь мелкий размер, так как, в противном случае, на торце стержня при его заточке будут формироваться бороздки и небольшие заусенцы. Во избежание загрязнения диска запрещено использовать машинку для обработки каких-либо иных материалов.

Машинка для заточки вольфрамовых электродов применяется по мере необходимости. Угол заточки и величина притупления сварочного стержня имеют огромное значение для нормального его применения, так как они напрямую воздействует на проплавляющие возможности электродуги. При снижении величины притупления наблюдается повышение глубины проплавления, а также увеличение плотности тока, давления дуги и концентрации теплового потока.

Геометрические параметры и форма столба дуги изменяется при выборе того или иного угла заточки. Столб электродуги будет характеризоваться конической формой при углах от 15 до 75 градусов. А в тех случаях, когда заточка проводится под большим углом, столб будет модифицировать свою форму в цилиндрическую. При использовании переменного тока заточку чаще всего выполняют с округлым торцом. в обработка рекомендована для случаев, когда процесс осуществляется на постоянном токе.

Длина заточки, как правило, составляет 0,5–2 сечения сварочного стержня, она оказывает существенное влияние на ширину и глубину шва. С повышением длины заточки наблюдается уменьшение ширины проплавляемого участка. Если же выбирается небольшая длина, глубина проплавления существенно уменьшается. Об этих особенностях всегда нужно помнить, когда используется машинка для заточки вольфрамовых электродов.

Также хочется добавить, что стабильное горение электродуги после заточки вольфрамовых стержней зависит от:

• притупления на кончике электрода;
• рисок, которые появляются на изделии в процессе заточки.

Величина притупления подбирается таким образом, чтобы она соответствовала показателю тока и сечению сварочного стержня. А риски, размеры коих обязаны быть минимальными, размещают вдоль оси изделия. После выполнения заточки рекомендуется проводить полирование стержня.

Далее мы приводим краткие описания нескольких устройств для заточки электродов из вольфрама:

• «G-Tech» от известного производителя ESAB: машинки разных моделей с алмазными дисками и системой улавливания пыли в автоматическом режиме, а также вместительными возвратными емкостями. Добавим, что устройствам «G-Tech» не нужна отдельная система вытяжки;
• «ESG Plus» от компании Orbitalum: обработка электродов шести популярных сечений, возможность выполнения четырех разных углов и торцевания острия сварочных стержней;
• «EWM TGM 40230»: компактный ручной станок, обеспечивающий достойное качество заточки под углом от 0 до 90 градусов.

применение для аргоновой сварки, состав и особенности, маркировка

Прутки, выполненные из вольфрама и его сплавов, получили широкое распространение как электроды, предназначенные для получения неразъемных соединений при помощи аргоновой сварки. Их применяют для создания особо ответственных узлов, например, ёмкостей, работающих под давлением. С применением вольфрамовых электродов сваривают нержавеющие и легированные сплавы.

Применение и особенности сварки

Необходимо отметить, что применение электродов из вольфрама обеспечивать стабильность режима сварки, постоянную сварочную дугу. Эти свойства обеспечивают получение сварных швов высокого качества. Максимальную эффективность сварка этими материалами показывает в среде защитных газов. Такой вид сварочных работ применяют для соединения таких материалов, как молибден, никель и некоторых других.

Инструмент этого типа относят к неплавящимся, но в технологическом процессе его применяют одновременно с присадочной проволокой. Вольфрамовые изделия применяют для соединения металлов разного состава.

На поверхность изделий, выполненных из вольфрама и его сплавов, не наносят никакой обмазки. Присадочный материал в процессе работы сварщик подаёт отдельно, как правило, он тоже выполнен в виде прутка или проволоки.

Защиту сварочной ванны от воздействия атмосферного кислорода обеспечивает газ, который её окружает, для этих целей применяют аргон, углекислоту, гелий или из смеси.

На практике чаще всего применяют прутки длиной 175 мм, но существуют сварочные прутки и меньшей длины — от 50 до 150 мм. Диаметр применяемых материалов лежит в диапазоне от 1 до 8 мм. Выбрать необходимое изделие можно с помощью специальных таблиц.

Качество выполняемых работ, в первую очередь, обеспечивает химический состав вольфрамового сплава. Так, при их изготовлении в сплав вносят добавки следующих химических веществ: тория, циркония и ряда других. Эти присадки повышают стойкость прутков к плавлению, и, само собой, улучшают качество сварки.

Сварщик должен постоянно отслеживать состояние рабочего кончика вольфрамового прутка. Дело заключается в следующем: от формы кончика зависит работа дуги на поверхности деталей. Его форма оказывает влияние на качество сварного шва, его форму и размеры. Именно поэтому кончик изделия должен быть всегда заточен. На практике применяют правила и форму заточки, которые приемлемы для тех или иных видов работ.

Форму заточки определяет марка изделия, так WP кончик должен быть выполнен в виде сферы, на WT на конце должна быть небольшая выпуклость, а вот сварочные прутки марки WC затачивают под конус.

Размер обработки (заточки) конца прутка определяют по следующей форме — его диаметр умножают на 2,5. То есть изделие с диаметром 3 мм необходимо обрабатывать на расстоянии в 7,5 мм. Кроме того, надо учитывать и то, что в зависимости от свариваемых материалов и силы сварочного тока углы заточки должны быть разными. Несоблюдение этих правил может привести к сокращению времени эксплуатации инструмента.

Так, если кончик заправлен неравномерно, это может привести к отклонению дуги от заданного направления. Неверно подобранная ширина приведёт к такому дефекту, как непровар.

Несмотря на множество достоинств этих изделий, существует как минимум один существенный недостаток — это сложности с розжигом и поддержанием дуги.

Для устранения этого недостатка розжиг дуги выполняют за несколько шагов:

1. Создают короткое замыкание на теле заготовки.
2. Отвод электрода от заготовки на заранее определённое расстояние.

Для выполнения этой операции в месте сварки добавляют циркониевую присадку. Такой метод позволяет выполнить розжиг качественной дуги.

Маркировка изделий

Как и большинство подобной продукции, вольфрамовые электроды имеют классификацию, которая выполняется по применяемости. Одни, например, WP применяют для работы с алюминием, а WC для работы нержавейкой. Для того чтобы их было удобнее различать, на них наносят цветовую полосу.

Для маркировки вольфрамовых сварочных прутков применяют буквенно-цифровое обозначение. Кроме этого, квалифицируют вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки по цветам.

Кроме него, на поверхность прутков наносят цвета, соответствующие их марке. Обозначение электродов включает в себя описание химического состава, а также наличие добавок. В обозначении присутствует буква W, она говорит о том, что в основе химического состава лежит вольфрам. Количество добавок не превышает 0,5% от объёма.

Вторая буква показывает тип присадки, которая применяется для изготовления вольфрамовых электродов.

Так, марка WP — это вольфрамовые электроды для сварки алюминия и его сплавов. Кроме этого, металла электроды марки WP применяют для обработки магния. Изделия с маркой WZ8 содержат в себе цирконий. Их применяют для работы с бронзой, магнием, никелем и их сплавами. Изделия способны работать с большими нагрузками, в отличие от изделий другой марки. Электроды этой марки маркируют с помощью зелёного цвета.

Электрод марки WT20 содержит в своём химическом составе торий. Изделия этого типа наиболее распространены, но вместе с тем они несут определённую угрозу сварщику и людей, работающих рядом с ним. Все дело в том, что этот материал является источником радиации. Это накладывает некоторые ограничения на их применение в производстве сварочных работ. Электроды этой марки маркируют с помощью красного цвета.

Надо отметить, что стержни, содержащие торий, позволяют работать практически с любым видом материала, от обычных сталей, до никелевых или молибденовых сплавов.

К универсальным электродам относят и те, которые принадлежат марке WC 20. В их химический состав входит церий, что позволяет работать как при переменном, так и при постоянном сварочном токе. Ещё одно отличие изделий этой марки заключается в том, они обеспечивают стабильное горение дуги даже при небольшой мощности источника тока. Электроды этой марки маркируют с помощью тёмно-синего цвета.

Другими словами, вольфрамовые электроды, классификация которых была приведена выше, могут быть использованы при сварке любых сплавов.

Оборудование для сварки

Если используется электрод вольфрамовый для аргоновой сварки, необходим особый набор оборудования. Он включает:

• источник постоянного или переменного тока;
• горелки с установленным на ней неплавящимся электродом;
• ёмкости, в которые закачан инертный газ;
• рукава (шлангов) для подачи газа в рабочее пространство.

Электроды выполняют из вольфрама или его соединений. Температура его плавления составляет 3 380 градусов Цельсия, что позволяет использовать его для работы практически со всем металлами. Во время работы он не плавится, единственное, что требуется, — это выполнять заточку в соответствии с определёнными требованиями. Электрод устанавливают в горелку, при этом та часть электрода, которая не принимает участия в работе, защищается колпаком. Это необходимо для предотвращения его замыкания на массу.

На горелке установлена кнопка, которая подаёт газ и напряжение. На конце горелки установлено керамическое сопло. Из него выходит кончик электрода. К рукоятке горелки подсоединяют рукава, через которые подаётся газ.

После того как сварщик нажимает кнопку, начинается подача газа и электричества. Газ, поступающий из сопла, изолирует сварочную ванну от воздействия газов, содержащихся в атмосфере.

Преимущества и недостатки

Сварка с применением вольфрамовых электродов гарантирует получения шва без шлака. В таком шве отсутствуют поры. Сварка такого типа позволяет соединять между собой большинство известных сплавов и металлов. Кроме того, применение сварки этого типа позволяет создавать соединения со стенками разной толщины.

Сварка вольфрамовыми электродами выполняется без искр и брызг. На шве не образуется шлак, не выделяется дым, в отличие от электродов, покрытых обмазкой. Все эти факторы позволяют выполнять сварку с высокой скоростью.

Вместе с тем сварка таким материалом подразумевает то, что перед выполнением работы необходимо тщательно зачистить поверхность деталей. В противном случае получаемый шов будет обладать определёнными дефектами (непроварами, порами и пр.).

Неплавящиеся электроды — советы по использованию

В этой статье мы рассмотрим такой класс расходников, как неплавящиеся электроды, их виды, назначения и основные характеристики.

С момента изобретения приемлемого способа сваривания металлов прошло чуть более ста лет и сегодня наименований приспособлений и материалов для варки насчитывают очень и очень много.

В этой статье мы рассмотрим такой класс расходников, как неплавящиеся электроды, их виды, назначения и основные характеристики.

Виды неплавящихся электродов

В сварочных работах используют три основных типа электродов:

• Угольные.
• Графитовые.
• Вольфрамовые.

Все они относятся к классу неплавящихся, однако назначение их различное.

Угольные типы расходников применяют в основном в воздушно-дуговой резке металла, а также устранения различных дефектов на поверхности изделий. Сварочные работы с использованием угольных стержней проводят на токах силой максимум 580 Ампер. Существует три основных разновидности электродов:

• Круглые марки для воздушно-дуговой резки (ВДК).
• Плоские виды для воздушно-дугового разрезания (ВДП).
• Круглые типы для сварки (СК).

Воздушно-дуговая резка — это способ реза металла электрической дугой, когда расплавленный металл удаляется с помощью струи сжатого воздуха.

В сваривании угольные электроды используют при соединениях тонкостенных конструкций из стали и цветных металлов, а также заварки браков на поверхности литых деталей.

Сваривание угольными стержнями можно проводить как без присадки, так и с присадочным материалом, уложенным по линии варки или подающимся в сварочную ванну.

Электроды графитового типа используют для сварки цветных металлов и их сплавов (алюминия и меди). Такой тип расходников более доступен, в отличие от угольных аналогов.

Наиболее часто используют графитовые стержни при сварке медных проводов.

Такие стержни обладают массой преимуществ: они лучше переносят температурное воздействие и имеют меньший износ, а также лучше обрабатываются (режутся).

Вольфрамовые неплавящиеся электроды — это наиболее широко применяемые типы в производстве и домашних мастерских. С их помощью можно сваривать различные металлы, в том числе и с использованием защиты из газа. Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки бывают различного состава и, в зависимости от этого, их делят на такие группы:

• Лантанированные.
• Иттрированные.
• Торированные.
• Обычные.

Изготавливаются они в виде прутка диаметром от 1 миллиметра до 4 мм. Вольфрамовый электрод очень тугоплавкий и имеет температуру плавления намного выше, чем температура самой электрической дуги, что позволяет использовать его для сварки различных типов металла (стали, но чаще алюминия, меди, нержавейки и прочих).

Стрежни с добавлением тория (торированные) радиоактивны и, хотя величина излучения невелика, крупные промышленные предприятия их уже не используют.

Использование вольфрамовых электродов

Сегодня мало кто использует в домашних условиях графитовые и угольные стержни для сварки и резки, это просто нецелесообразно. А вот вольфрамовые прутки очень часто используют в бытовом хозяйстве при сварке алюминия и других цветных металлов и нержавейки. Именно такими расходниками происходит соединение

Режимы сварки неплавящимся электродом в защитных газах определяются многими факторами: видом металла, его толщиной, защитной атмосферой и другими.

В таблице собраны основные виды вольфрамовых стержней, их использование и соответствующий режим.

Это западная классификация вольфрамовых стержней. Отечественные производители выпускают неплавящиеся электроды под обозначением ЭВЛ и ЭВИ (лантановые и иттриевые стержни). Также производятся прутки из чистого вольфрама ЭВЧ.

Торцы также отмечают цветом в зависимости от назначения расходника. Сила тока и режим зависит от металла и характеристик заготовки. Так, например, алюминий вариться обязательно на переменном токе, а стали — в том или другом режимах. Нержавейку сваривают на постоянном токе, как и медные изделия.

Важно также при использовании неплавящихся электродов установить полярность. Прямая полярность — кабель горелки ставят на минус, а массу на плюс, обратная — держатель на плюсе, а масса на минусе.

Режим полярности определяет форму проваренного металла. При прямой полярности и постоянном токе провар глубокий и узкий, при постоянном с обратной — широкий поверхностный провар, а с переменным — овальный.

Если используют стержни с маркировкой ЭВЧ (чистые), то сварку можно проводить только на переменном токе, все остальные (ЭВИ, ЭВЛ, ЭВТ) на том или ином режиме с требуемой полярностью.

В процессе сварочных работ вольфрам затупляется и его нужно заточить. Угол острия выдерживают в 30 градусов при длине 2-3-х диаметров электрода. Сам кончик притупляют на 0,5 миллиметра.

Несмотря на название, такие электроды все равно имеют свою степень расхода, хоть и незначительную. Например, при бесперебойной работе в течение 5 часов вольфрамовый стержень теряет около 10 мм своей длины. Чтобы сократить этот показатель, сварку нужно начинать с подачи газа, а потом поджигания дуги. Также нельзя стучать кончиком неплавящегося стержня непосредственно по заготовкам. Дугу зажигают на графите и переносят на место сварки.

А что Вы можете добавить к материалу этой статьи? Какие типы неплавящихся электродов чаще приходиться использовать в домашних условиях? Поделитесь своим опытом по подбору такого типа расходника и его использования в блоке комментариев к этой статье.