انواع الکترودهای تنگستن جهت فرآیند جوشکاری GTAW

در روش جوشکاری تنگستن به همراه گاز محافظ، الکترود تنگستن از نوع الکترودهای مصرف نشدنی می باشد، یعنی اینکه وظیفه اش ایجاد قوس الکتریکی و در پی آن تولید حرارت لازم جهت ایجاد حوضچه مذاب بوده که موجبات اتصال فلزات را فراهم می کند. هر چند به این نوع الکترودها اصطلاحا مصرف نشدنی می گویند، ولی ممکن است در اثر بیش از حد داغ شدن و استفاده از تکنیک اشتباه و مشکل در سیستم خنک کننده تورچ و یا عدم مهارت جوشکار، این الکترودها ذوب شده و درون حوضچه مذاب ریخته و فلز جوش را دارای عیب اصطلاحا اخلال تنگستنی کند.

منابع مختلف و رفرنسهای گوناگون تقسیم بندی هایی را جهت انواع این الکترود و عناصر تشکیل دهنده آن لحاظ کرده اند که معمولا با یک کد شناسایی و یک رنگ خاص نام گذاری می شوند. عنصر پایه تمامی این اکترود ها تگستن می باشد که بوسیله فرایند ساخت آنچنان سخت و مقاوم به حرارت ساخته می شود که توان تحمل تقریبا 0143 درجه سلسیوس را دار می باشد. از عناصر دیگری که در این الکترود ها بکارگرفته می شود و طبقه بندی های مختلفی را بوجود می آورد می توان به سریم Ce ، لانتانیم La ، توریم Th ، و زیرکونیوم Zr اشاره کرد که هر کدام

خواص و ویژگی های منحصر به فردی را دارا می باشند که مختصرا به بررسی آنها می پردازیم.

الکترود تنگستن خالص

این الکترود را بر اساس تقسیم بندی انجمن جوش ایالات متحده آمریکا، EWP می نامند که اشاره به Pure Tungsten یا همان تنگستن خالص دارد.  اینها حاوی 99.5% تنگستن بوده و در بین دیگر الکترودهای موجود این فرآیند، کمترین عمر و دوام کارکرد را به علت ذوب و فرسوده شدن دارا می باشند. همچنین از ارزان ترین دسته این الکترودها هستند. این الکترود جهت استفاده بوسیله جریان متناوب مناسب بوده و در زمان کارکرد نوک آن به شکل گلوله ای شکل درآمده و پایداری قوس بالایی را در حین استفاده با جریان متناوب ایجاد می کنند. همچنین گزینه مناسبی جهت اجرای جوشکاری روی فلزات آلومینیوم و منیزیم بوسیله جریان متناوب می باشند. این الکترود ها در بازار مصرف به عنوان ته سبز شناخته می شوند.

در تصاویر بالا گلوله ای شدن نوک الکترود بعد از استفاده و رنگ شناسایی الکترود را مشاهده می فرمایید.

الکترود تنگستن توریم دار

توریم یک ماده رادیواکتیو سطح پایین است که برای اصلاح استارت و پایداری قوس الکتریکی به کار می رود. همچنین این ماده قادر است دماهای کاری بالاتری را فراهم و تحمل کرده و ظرفیت انتقال جریان آن فراتر از الکترودهای دیگر است. برحسب درصد توریم موجود در این نوع الکترودها، به صورت کلی دو مدل از این الکترودها تا کنون ساخته شده است که با توجه به کلاسه بندی انجمن جوش ایالات متحده AWS ، EWTh-1 دارای 1% توریم با رنگ شناسایی زرد و EWTh-2 با 1.7%-2.2% توریم و شناسه رنگی قرمز، شناخته می شوند. هر چند نوع با شناسه زرد جای خود را به نوع ته قرمز در بازار مصرف داده است. بخاطر طول عمر بالایی این الکترود و ظرفیت تحمل دمای بالا، کمترین نرخ ذوب و فرسوده شدن را در بین دیگر الکترودهای پایه تنگستنی داشته که این خود هزینه کارکرد را پایین آورده و احتمال آلوده شدن فلز جوش را به ناخالصی تنگستن کاهش می دهد.

این نوع الکترود جهت جوشکاری ورقهای آلومینیومی با ضخامت پایین با بکارگیری جریان متناوب مناسب می باشد، هرچند در زمان استفاده از جریان متناوب حفظ نوک الکترود و جلوگیری از ذوب شدن و تغییر حالت آن کمی مشکل است. همچنین جهت جوشکاری فلزاتی مانند فولادهای کربنی، فولاد های زنگ نزن، نیکل و تیتانیوم با به کارگیری جریان مستقیم به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. در زمان تیز کردن نوک این الکترود، بخاطر وجود عنصر رادیواکتیو توریم می بایست موارد ایمنی را رعایت کرد تا اپراتور دچار آلودگی با این ماده نشود.

این الکترود نسبت به نوع زیرکونیوم دارو الکترود تنگستن خالص شروع قوس راحت تری دارد و بهترین عملکرد خود را با جریان مستقیم و الکترود منفی، نمایش می دهد.

الکترود تنگستن

الکترود تنگستن سریم دار

الکترود تنگستن سیرم دار مطابق استاندارد انجمن جوش ایالات متحده AWS ، بصورت EWCe-2 و با رنگ انتهایی نارنجی یا خاکستری شناخته می شود که حاوی حداقل 97.3% تنگستن و 1.8% تا 2.2% اکسید سریم می باشد.این الکترود بهترین کارایی خود را در جریان مستقیم با آمپر نسبتا پایین به نمایش می گذارد، هرچند بصورت گسترده با جریان متناوب نیز استفاده می شود. سریم نیز مانند اکسید توریم جهت بهبود ظرفیت حمل جریان الکتریکی به تنگستن اضافه می شود و بخاطر اینکه سریم خاصیت رادیواکتیو ندارد، جایگزین مناسبی جهت الکترودهای دارای اکسید توریم می باشد، چرا که به خوبی جهت جوشکاری فلزاتی همچون فولادهای کربی، فولادهای زنگ نزن، آلیاژهای نیکل و فلز تیتانیوم قابلیت استفاده دارد.

ظرفیت حمل جریان الکتریکی آن مانند الکترودهای تنگستن خالص بوده ولی شروع قوس و مشخصات پایداری قوس آن مانند نوع توریم دارد بوده و بصورت کلی دارای عمر بالاتری نسبت به تنگستن توریم دار، می باشد.

در تصویر زیر نمونه ای از این الکترود را مشاهده می فرمایید.

الکترود تنگستن سریم دار

تنگستن زیرکونیم دار

این الکترود با کد EWZr-1 و رنگ انتهایی قهوه ای و یا رنگی تقریبا سفید شناسایی می شود و حداقل حاوی 99.1% تنگستن و 0.15% تا 0.4% اکسید زیرکونیم می باشد. افزودن این اکسید باعث خواهد شد نشر الکترون ها از نوک الکترود راحت تر انجام شده و در درجه حرارتهای پایین، مشخصاتی همچون الکترود توریم دار را از خود نشان دهد، هر چند در دمای کاری بالا بسیار سریعتر از نوع توریم دار ذوب شده و می تواند برای فلز جوش عیب بوجود بیاورد.

مزیتی که افزودن این اکسید به اکترود نسبت به نوع توریم دار، دارا می باشد، عدم خاصیت رادیواکتیو بوده که آن را جایگزین مناسبی برای تنگستن توریم دار می کند. همچنین این الکترود با هر دو جریان مستقیم و متناوب کارایی داشته هرچند برخی منابع توصیه به استفاده از جریان مستقیم دارند.

این الکترود خواص شروع و پایداری قوس بسیار بهتری را نسبت به نوع تنگستن خالص از خود نشان می دهد و جایگزینی مناسب جهت الکترود تنگستن خالص نیز می باشد. تصاویر زیر نشان دهنده الکترودهای تنگستن زیرکونیم دار مرسوم در بازار هستند.

الکترود تنگستن لانتانیوم دار

این الکترود که با کد EWLa-1.5 و رنگ شناسایی مشکلی، آبی) 2% ( و یا طلائی ) 1.5% ( شناخته می شود، حاوی حداقل 97.8% تنگستن و 1.3% تا 2% لانتانیوم بوده و دارای شروع قوسی بسیار عالی، نرخ فرسوده و ذوب شدن پایین، پایداری و شروع مجدد قوس خیلی خوب بوده و در مجموع خواصی شبیه به نوع سریم دار، دارا می باشد.

همچنین این الکترود تقریبا دارای خواص رسانایی الکتریکی و قدرت حمل جریان شبیه به نوع توریم دار، می باشد که باعث می شود در برخی شرایط، بدون ایجاد تغییر در پارامترها و متغییرهای فرآیند، بتوان از این الکترود بجای نوع توریم دار،بهره برد.

این الکترود به خوبی با جریان مستقیم الکترود منفی با نوک تیز شده و جریان متناوب با نوک به شکل گلوله درآمده، قابل کاربرد می باشد. از این الکترود در جوشکاری فولادهای کربنی و فولادهای زنگ نزن به صورت گسترده استفاده می کنند. همچنین این الکترود توانایی بهتری نسبت به نوع توریم دار در به کارگیری از جریان متناوب از خود نشان داده و همچون الکترود سریم دار، قابلیت شروع و حفظ قوس با ولتاژ پایین را دارا می باشد. در مقایسه با الکترود تنگستن خالص، نوع لانتانیوم دارد در هنگام استفاده از جریان متناوب، 50% ظرفیت حمل جریان بیشتری را از خود نشان می دهد.

در تصاویر بالا انواع این الکترود را در رنگهای مختلف شناسایی مرسوم، مشاهده می فرمایید.

در بین این الکترودها، شرکت توان جم عرضه کننده بهترین کیفیت الکترودهای تنگستن خالص از قطر 1.6 الی 6، تنگستن لانتانیوم دار 1.5% و 2% در دو سایز 1.6 و 2.4 و الکترود تنگستن توریم دار در سایزهای 1.6 ، 2.4 و 3.2 می باشد.

فرآیند جوشکاری به وسیله قوس تنگستنی به همراه گاز محافظ | GTAW

Leave a Reply

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *