Вольфрамовые электроды в Санкт-Петербурге

Вольфрамовые электроды

Вольфрамовые электроды - неплавящиеся стержни для аргонодуговой сварки, плазменных процессов, специальных электротехнических установок. Основой служит вольфрам с температурой плавления около 3420 °C. При TIG-сварке стержень проводит сварочный ток, формирует дугу, но в нормальном режиме не является присадочным металлом.

По ГОСТ 23949-80 выпускаются марки ЭВЧ, ЭВЛ, ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВИ-3, ЭВТ-15. Они отличаются составом активирующей добавки, стабильностью дуги, условиями применения. Номинальные диаметры находятся в диапазоне 0,5-10,0 мм в зависимости от марки. Стандартные длины для большинства стержней составляют 75, 150, 200, 300 мм.

Вольфрамовые электроды в Санкт-Петербурге выбирают по марке, диаметру, длине, типу тока, сварочному току, материалу изделия. Для повторяемого результата необходимо также учитывать форму заточки, вылет из сопла, расход защитного газа.

Марки по ГОСТ 23949-80

ГОСТ 23949-80 устанавливает шесть основных марок. ЭВЧ производится из чистого вольфрама. ЭВЛ содержит оксид лантана. ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВИ-3 легированы оксидом иттрия. ЭВТ-15 содержит диоксид тория.

Цветовая маркировка наносится на один конец. Для стержней диаметром 3 мм и более ГОСТ допускает вместо цветовой метки фаску 1×45° либо риски. Цветная зона может наноситься на торец либо на участок длиной 5-10 мм возле торца.

Электроды ЭВЧ

ЭВЧ - чистый вольфрам с содержанием W не менее 99,92%. Активирующие оксиды в состав не вводятся.

Марка используется там, где требуется электрод без легирующей добавки. В TIG-процессах чистый вольфрам исторически применялся на переменном токе. Для современного инверторного оборудования часто используют активированные составы, поскольку они обеспечивают более стабильное зажигание при меньшем диаметре.

По ГОСТ для ЭВЧ предусмотрен диаметр 0,5 мм в мотках длиной не менее 3000 мм. Стержни выпускаются диаметрами 1,0; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 мм.

Электроды ЭВЛ

ЭВЛ содержит 1,1-1,4% La2O3 при содержании вольфрама не менее 99,95%. Цветовая маркировка по ГОСТ - черная.

Лантановая добавка используется для снижения работы выхода электронов, улучшения возбуждения дуги. Марка применяется для сварки на постоянном токе, специальных TIG-процессов.

Сортамент ЭВЛ:

Допустимые длины - 75+/-1, 150+/-1, 200+/-2, 300+/-2 мм.

Пример обозначения:

Электрод вольфрамовый ЭВЛ-2-150 ГОСТ 23949-80

Это стержень ЭВЛ диаметром 2 мм, длиной 150 мм.

Электроды ЭВИ-1

ЭВИ-1 содержит 1,5-2,3% Y2O3. Минимальная массовая доля вольфрама - 99,89%. Цвет маркировки - синий.

Стандартные диаметры - 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 мм. Для размеров 2-6 мм отклонение составляет +/-0,1 мм, для 8-10 мм - +/-0,2 мм.

Иттрированная марка применяется в процессах, где требуется стабильное положение катодного пятна, устойчивость рабочего конца при значительной токовой нагрузке.

Электроды ЭВИ-2

ЭВИ-2 содержит 2,0-3,0% Y2O3. Минимальное содержание W - 99,95%. Цвет - фиолетовый.

Диаметры по ГОСТ:

2; 3; 4; 5; 6; 8; 10 мм

Предельное отклонение по диаметру - +/-0,15 мм.

Длины:

75+/-1; 150+/-1; 200+/-2; 300+/-2 мм

Повышение доли оксида иттрия по сравнению с ЭВИ-1 меняет эмиссионные свойства рабочего конца. Выбор между ЭВИ-1, ЭВИ-2 выполняют по режиму оборудования, требуемой стойкости электрода.

Электроды ЭВИ-3

ЭВИ-3 содержит 2,5-3,5% Y2O3 при минимальном содержании W 99,95%. Маркировка - зеленая.

Диаметры составляют 2-10 мм. Допуск - +/-0,15 мм. Длины соответствуют 75, 150, 200, 300 мм с допусками +/-1 либо +/-2 мм в зависимости от номинала.

ЭВИ-3 имеет наиболее высокую долю оксида иттрия среди трех марок ЭВИ, предусмотренных ГОСТ 23949-80.

Электроды ЭВТ-15

ЭВТ-15 содержит 1,5-2,0% ThO2. Минимальная массовая доля вольфрама - 99,91%. Цветовая метка - красная.

Диаметры по ГОСТ:

2; 3; 4; 5; 6; 8; 10 мм

Предельное отклонение составляет +/-0,15 мм. Длины - 75, 150, 200, 300 мм.

При шлифовании ЭВТ-15 необходимо использовать промышленную систему удаления пыли, соблюдать требования охраны труда для торийсодержащих материалов.

Размеры вольфрамовых электродов

Диаметр напрямую связан с допустимым током. Слишком тонкий стержень перегревается, рабочий конец может оплавляться. Чрезмерно толстый при малом токе усложняет стабильное возбуждение концентрированной дуги.

Для TIG на постоянном токе DCEN типичные диапазоны для активированного вольфрама составляют:

Диапазоны приведены для аргона, относятся к типовым рекомендациям для торированных электродов. При изменении состава электрода, защитного газа, формы заточки, длительности нагрузки рабочий диапазон корректируется.

Диаметр 1,0 мм

Электрод 1 мм применяется при токах порядка 15-80 А на DCEN. Такой размер подходит для малых токов, тонкого металла, точных работ.

По ГОСТ диаметр 1,0 мм предусмотрен для ЭВЧ, ЭВЛ. Для ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВИ-3, ЭВТ-15 нормативный диапазон начинается с 2 мм.

Диаметр 1,6 мм

Размер 1,6 мм работает в типовом диапазоне 70-150 А DCEN. Для сварки нержавеющей стали рекомендуемый расход аргона по таблице Lincoln Electric составляет приблизительно 4-6 л/мин.

По ГОСТ 23949-80 размер 1,6 мм предусмотрен для ЭВЧ, ЭВЛ.

Диаметр 2,0 мм

Размер 2 мм входит в сортамент всех основных марок ГОСТ. Он применяется как универсальный вариант для средних токов.

Электрод ЭВЛ 2×150 мм имеет допустимый диаметр от 1,9 до 2,1 мм, длину от 149 до 151 мм.

Диаметр 2,4 мм

Размер 2,4 мм широко применяется в международном сортаменте TIG. Для DCEN типичный диапазон составляет 150-250 А.

В ГОСТ 23949-80 номинал 2,4 мм отсутствует. Ближайшие отечественные размеры - 2,0, 2,5 либо 3,0 мм в зависимости от марки.

Диаметр 3,2 мм

Для 3,2 мм типичный диапазон DCEN составляет 250-400 А. При сварке нержавеющей стали расход аргона в таблице Lincoln Electric указан около 5-7 л/мин.

В отечественном ГОСТ применяется номинал 3,0 мм, а не 3,2 мм.

Выбор по сварочному току

Вольфрамовые электроды необходимо подбирать по реальному току аппарата, а не только по толщине соединяемого металла.

Пример:

• ток 45 А - диаметр 1,0 мм;

• ток 100 А - 1,6 мм;

• ток 180 А - 2,4 мм;

• ток 300 А - 3,2 мм;

• ток 450 А - 4,0 мм.

Значения относятся к ориентировочному диапазону DCEN. При импульсном режиме оценивают пиковый ток, длительность импульса, среднюю тепловую нагрузку.

Полярность

При DCEN электрод подключается к отрицательному полюсу. Большая часть тепловой мощности дуги выделяется на изделии, поэтому электрод способен работать при высокой токовой нагрузке.

DCEP значительно сильнее нагревает рабочий конец. Для диаметра 1,6 мм типичный диапазон DCEP составляет только 10-20 А, для 2,4 мм - 15-30 А, для 3,2 мм - 25-40 А.

Поэтому постоянный ток обратной полярности для стандартной TIG-сварки используется значительно реже.

Работа на переменном токе

Переменный ток применяется главным образом при сварке алюминия, магниевых сплавов. На современных инверторах соотношение положительной, отрицательной полуволны регулируется.

Для электрода 1,6 мм типичные диапазоны на AC находятся примерно в области 50-150 А в зависимости от состава вольфрама, баланса волны. Для 2,4 мм диапазон может составлять порядка 100-235 А, для 3,2 мм - 150-325 А.

Конкретный предел определяет руководство сварочного источника.

Заточка рабочего конца

Для DC TIG электрод обычно затачивают в конус. Miller рекомендует выполнять шлифование вдоль продольной оси стержня, а не поперек. Длина конуса может составлять примерно 2,5 диаметра электрода.

Для стержня 2 мм длина заточенной части при таком отношении составляет:

2 × 2,5 = 5 мм

Для 3 мм:

3 × 2,5 = 7,5 мм

Продольные риски направляют электронный поток вдоль оси. Поперечные следы шлифования ухудшают стабильность рабочего конца.

Угол заточки

Малая величина угла формирует узкий длинный конус. Такой электрод хорошо зажигается на небольшом токе, но вершина сильнее нагружается.

Более тупой конус выдерживает высокий ток, формирует более концентрированную дугу.

Для производства с постоянным режимом желательно фиксировать угол заточки технологической картой, например 30°, 60° либо 90°, а не затачивать каждый стержень произвольно.

Притупление вершины

После формирования конуса острый конец можно притупить. Для диаметра 2,4 мм площадка 0,2-0,5 мм снижает риск отрыва микрочастицы вершины при высоком токе.

Размер площадки должен быть одинаковым для всей серии, если требуется повторяемая форма дуги.

Вылет из сопла

Для стандартной TIG-горелки Miller указывает выступание электрода около 1/8-1/4 дюйма, то есть примерно 3,2-6,4 мм. Не рекомендуется превышать диаметр сопла без специальной газовой линзы, поскольку защитный поток становится менее устойчивым.

При работе в глубоком углу вылет увеличивают только при достаточном газовом покрытии.

Расход аргона

Типичные значения при сварке нержавеющей стали:

Значения относятся к типовым условиям Lincoln Electric. Сквозняк, крупное сопло, увеличенный вылет, газовая линза требуют отдельной настройки.

Почему электрод загрязняется

Рабочая часть должна оставаться чистой. Контакт с расплавленной ванной либо присадочной проволокой приводит к переносу металла на вольфрам.

После загрязнения дуга может отклоняться, зажигание становится менее стабильным. Загрязненную часть удаляют шлифованием до чистого металла.

Если конец регулярно касается ванны, проверяют длину дуги, положение горелки, вылет стержня.

Признаки перегрузки

При чрезмерном токе заточенный конец теряет форму, появляется крупная шарообразная вершина. Возможны расщепление, локальное оплавление.

Например, использование электрода 1 мм при 150 А DCEN выходит далеко за типичный диапазон 15-80 А. Для 150 А рациональнее применять 1,6 либо 2,4 мм в зависимости от режима.

Расчет массы

Плотность чистого вольфрама принимают около 19,25 г/см³.

Масса цилиндрического стержня:

m = 0,7854 × d² × L × ρ × 10⁻³

где d, L указаны в мм, ρ - в г/см³ с соответствующим коэффициентом.

Для удобства можно использовать:

m, г = 0,01512 × d² × L

Примеры для длины 150 мм:

Для активированных марок фактическая плотность несколько отличается, поэтому таблица используется для ориентировочного расчета.

Требования к поверхности

ГОСТ 23949-80 не допускает раковины, расслоения, трещины, оксиды, остатки технологических смазок, посторонние включения, загрязнения.

Для TIG это имеет практическое значение. Масло либо металлическая пыль на поверхности попадают в область дуги, повышают риск загрязнения сварочной ванны.

Электроды рекомендуется хранить отдельно по маркам, не смешивать стержни после удаления цветовой метки.

Прямолинейность

По ГОСТ непрямолинейность не должна превышать 0,25% длины.

Для электрода длиной 150 мм:

150 × 0,0025 = 0,375 мм

Для 300 мм:

300 × 0,0025 = 0,75 мм

Изогнутый стержень хуже центрируется в цанге, приводит к смещению рабочего конца относительно оси сопла.

Контроль внутренних дефектов

ГОСТ предусматривает проверку отсутствия внутренних расслоений, трещин токовихревым дефектоскопом. Диаметр, овальность, равномерность сечения проверяют микрометром либо штангенциркулем, прямолинейность - на плите с использованием щупа.

Хранение

Электроды одной марки, одного диаметра по ГОСТ упаковывают отдельно. В коробке должны быть предусмотрены ложементы, снижающие риск повреждения стержней.

После заточки заготовленные электроды удобно хранить раздельно по диаметрам. Рабочий конец не должен соприкасаться с грязным стальным инструментом.

Для серийной сварки рационально иметь отдельные контейнеры для новых, заточенных, загрязненных стержней.

Что выбрать для нержавеющей стали

Для нержавеющей стали TIG обычно применяется DCEN. При токе 70-150 А типичный размер - 1,6 мм. При 150-250 А - 2,4 мм. При 250-400 А - 3,2 мм.

Из отечественных марок для такой работы применяют активированные электроды по режиму конкретного оборудования. Для точной спецификации указывают не только цвет, но марку по ГОСТ.

Что выбрать для алюминия

Алюминий TIG обычно сваривают на AC. Современные инверторные источники позволяют использовать активированные электроды с заостренной либо слегка притупленной рабочей частью вместо большого шара, характерного для старых трансформаторных установок.

Для диаметра 2,4 мм типичные AC-токи находятся примерно в пределах 100-235 А в зависимости от типа электрода, формы волны. Для 3,2 мм диапазон может достигать примерно 150-325 А.

Как оформить заказ

При заказе вольфрамовых электродов в Санкт-Петербурге указывают:

марка - диаметр - длина - ГОСТ

Примеры:

ЭВЛ 2×150 мм ГОСТ 23949-80

ЭВИ-2 3×200 мм ГОСТ 23949-80

ЭВТ-15 4×150 мм ГОСТ 23949-80

Для производственного участка дополнительно целесообразно указать требуемое количество стержней одной партии.

Наши преимущества

Купить вольфрамовые электроды в Санкт-Петербурге можно с подбором марки, диаметра, длины под конкретный диапазон сварочного тока. Для стабильной TIG-сварки необходимо согласовать состав стержня, тип тока, полярность, рабочий диаметр.

Частые вопросы

Какие марки предусмотрены ГОСТ 23949-80?

ЭВЧ, ЭВЛ, ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВИ-3, ЭВТ-15.

Какого цвета ЭВЛ?

По ГОСТ ЭВЛ имеет черную маркировку. ЭВИ-1 - синюю, ЭВИ-2 - фиолетовую, ЭВИ-3 - зеленую, ЭВТ-15 - красную. ЭВЧ не маркируется цветом.

Какой состав у ЭВЛ?

W - не менее 99,95%, La2O3 - 1,1-1,4%.

Какой диаметр нужен при 100 А?

Для DCEN типичный выбор - 1,6 мм, рабочий диапазон для которого составляет около 70-150 А.

Какой диаметр использовать при 200 А?

Для DCEN подходит 2,4 мм с типичным диапазоном 150-250 А. В отечественном ГОСТ вместо 2,4 мм используются размеры 2,0 либо 2,5 мм для соответствующих марок.

Какой длины выпускаются электроды?

По ГОСТ основные длины - 75+/-1, 150+/-1, 200+/-2, 300+/-2 мм.

Можно ли использовать стержень 1 мм при 150 А?

Для постоянного тока DCEN это выше типичного диапазона 15-80 А. Следует увеличить диаметр до 1,6 либо 2,4 мм.

Почему электрод быстро оплавляется?

Основные причины - ток выше допустимого для диаметра, неправильная полярность, недостаточный диаметр, чрезмерная токовая нагрузка на вершину.

Как правильно затачивать рабочий конец?

Шлифовальные риски располагают вдоль оси стержня. Для стандартной заточки длину конуса можно принимать около 2,5 диаметра.