A seleção e preparação de eletrodos de tungstênio para GTAW é essencial para otimizar resultados e evitar contaminação e retrabalho.Imagens Getty
O tungstênio é um elemento de metal raro usado para fazer eletrodos de soldagem a arco de gás de tungstênio (GTAW).O processo GTAW depende da dureza e da resistência a altas temperaturas do tungstênio para transferir a corrente de soldagem para o arco.O ponto de fusão do tungstênio é o mais alto entre todos os metais, 3.410 graus Celsius.
Esses eletrodos não consumíveis vêm em uma variedade de tamanhos e comprimentos e são compostos de tungstênio puro ou ligas de tungstênio e outros elementos e óxidos de terras raras.A escolha do eletrodo para GTAW depende do tipo e espessura do substrato, e se é utilizada corrente alternada (CA) ou corrente contínua (CC) para soldagem.Qual das três preparações finais você escolhe, esférica, pontiaguda ou truncada, também é crucial para otimizar resultados e evitar contaminação e retrabalho.
Cada eletrodo é codificado por cores para eliminar confusão sobre seu tipo.A cor aparece na ponta do eletrodo.
Eletrodos de tungstênio puro (classificação AWS EWP) contêm 99,50% de tungstênio, que tem a maior taxa de consumo de todos os eletrodos e geralmente é mais barato que os eletrodos de liga.
Esses eletrodos formam uma ponta esférica limpa quando aquecidos e proporcionam excelente estabilidade de arco para soldagem CA com ondas balanceadas.O tungstênio puro também oferece boa estabilidade do arco para soldagem por onda senoidal CA, especialmente em alumínio e magnésio.Geralmente não é usado para soldagem DC porque não fornece o forte início de arco associado aos eletrodos de tório ou cério.Não é recomendado o uso de tungstênio puro em máquinas baseadas em inversores;para obter melhores resultados, use eletrodos afiados de cério ou lantanídeo.
Eletrodos de tungstênio de tório (classificação AWS EWTh-1 e EWTh-2) contêm pelo menos 97,30% de tungstênio e 0,8% a 2,20% de tório.Existem dois tipos: EWTh-1 e EWTh-2, contendo 1% e 2%, respectivamente.Respectivamente.Eles são eletrodos comumente usados e são preferidos por sua longa vida útil e facilidade de uso.O tório melhora a qualidade da emissão de elétrons do eletrodo, melhorando assim a partida do arco e permitindo maior capacidade de condução de corrente.O eletrodo opera muito abaixo da sua temperatura de fusão, o que reduz bastante a taxa de consumo e elimina o desvio do arco, melhorando assim a estabilidade.Comparados com outros eletrodos, os eletrodos de tório depositam menos tungstênio na poça de fusão, causando menos poluição na solda.
Esses eletrodos são usados principalmente para soldagem com eletrodo negativo de corrente contínua (DCEN) de aço carbono, aço inoxidável, níquel e titânio, bem como algumas soldagem AC especial (como aplicações de alumínio fino).
Durante o processo de fabricação, o tório é disperso uniformemente por todo o eletrodo, o que ajuda o tungstênio a manter suas bordas afiadas após a retificação - este é o formato de eletrodo ideal para soldar aço fino.Nota: O tório é radioativo, portanto você deve sempre seguir os avisos, instruções e ficha de dados de segurança do material (MSDS) do fabricante ao usá-lo.
O eletrodo de cério e tungstênio (classificação AWS EWCe-2) contém pelo menos 97,30% de tungstênio e 1,80% a 2,20% de cério e é chamado de 2% de cério.Esses eletrodos têm melhor desempenho em soldagem CC em configurações de corrente baixa, mas podem ser usados com habilidade em processos CA.Com seu excelente início de arco em baixa amperagem, o cério-tungstênio é popular em aplicações como fabricação de tubos ferroviários, processamento de chapas metálicas e trabalhos que envolvem peças pequenas e precisas.Assim como o tório, é melhor utilizado para soldagem de aço carbono, aço inoxidável, ligas de níquel e titânio.Em alguns casos, pode substituir eletrodos de tório a 2%.As propriedades elétricas do cério, tungstênio e tório são ligeiramente diferentes, mas a maioria dos soldadores não consegue distingui-las.
O uso de um eletrodo de cério com amperagem mais alta não é recomendado, pois uma amperagem mais alta fará com que o óxido migre rapidamente para o calor da ponta, remova o conteúdo de óxido e invalide as vantagens do processo.
Use pontas pontiagudas e/ou truncadas (para tipos de tungstênio puro, cério, lantânio e tório) para processos de soldagem inversora CA e CC.
Eletrodos de tungstênio de lantânio (classificações AWS EWLa-1, EWLa-1.5 e EWLa-2) contêm pelo menos 97,30% de tungstênio e 0,8% a 2,20% de lantânio ou lantânio e são chamados de EWLa-1, EWLa-1.5 e EWLa-2 Departamento de Lantânio de elementos.Esses eletrodos têm excelente capacidade de partida de arco, baixa taxa de queima, boa estabilidade de arco e excelentes características de reignição - muitas das mesmas vantagens dos eletrodos de cério.Os eletrodos de lantanídeo também possuem as propriedades condutoras do tungstênio de tório a 2%.Em alguns casos, o lantânio-tungstênio pode substituir o tório-tungstênio sem grandes alterações no procedimento de soldagem.
Se você deseja otimizar a capacidade de soldagem, o eletrodo de tungstênio de lantânio é a escolha ideal.Eles são adequados para AC ou DCEN com ponta, ou podem ser usados com fonte de alimentação de onda senoidal AC.O lantânio e o tungstênio podem manter uma ponta afiada muito bem, o que é uma vantagem para soldar aço e aço inoxidável em CC ou CA usando uma fonte de alimentação de onda quadrada.
Ao contrário do tungstênio de tório, esses eletrodos são adequados para soldagem CA e, como os eletrodos de cério, permitem que o arco seja iniciado e mantido em uma tensão mais baixa.Comparado com o tungstênio puro, para um determinado tamanho de eletrodo, a adição de óxido de lantânio aumenta a capacidade máxima de transporte de corrente em aproximadamente 50%.
O eletrodo de zircônio e tungstênio (classificação AWS EWZr-1) contém pelo menos 99,10% de tungstênio e 0,15% a 0,40% de zircônio.O eletrodo de zircônio e tungstênio pode gerar um arco extremamente estável e evitar respingos de tungstênio.É a escolha ideal para soldagem AC porque mantém uma ponta esférica e possui alta resistência à contaminação.Sua capacidade de carga atual é igual ou superior à do tungstênio de tório.Não é recomendado o uso de zircônio para soldagem DC em nenhuma circunstância.
O eletrodo de tungstênio de terras raras (classificação AWS EWG) contém aditivos de óxidos de terras raras não especificados ou uma combinação mista de diferentes óxidos, mas o fabricante precisa indicar cada aditivo e sua porcentagem na embalagem.Dependendo do aditivo, os resultados desejados podem incluir a geração de um arco estável durante os processos CA e CC, uma vida útil mais longa que o tungstênio de tório, a capacidade de usar eletrodos de menor diâmetro no mesmo trabalho e o uso de eletrodos de tamanho semelhante. e menos respingos de tungstênio.
Após selecionar o tipo de eletrodo, o próximo passo é selecionar o preparo final.As três opções são esféricas, pontiagudas e truncadas.
A ponta esférica é normalmente usada para eletrodos de tungstênio puro e zircônio e é recomendada para processos AC em máquinas GTAW de onda senoidal e tradicionais de onda quadrada.Para terraformar corretamente a extremidade do tungstênio, basta aplicar a corrente CA recomendada para um determinado diâmetro do eletrodo (ver Figura 1), e uma bola será formada na extremidade do eletrodo.
O diâmetro da extremidade esférica não deve exceder 1,5 vezes o diâmetro do eletrodo (por exemplo, um eletrodo de 1/8 de polegada deve formar uma extremidade de 3/16 de polegada de diâmetro).Uma esfera maior na ponta do eletrodo reduz a estabilidade do arco.Também pode cair e contaminar a solda.
Pontas e/ou pontas truncadas (para tipos puros de tungstênio, cério, lantânio e tório) são usadas em processos de soldagem inversora CA e CC.
Para moer tungstênio corretamente, use um rebolo projetado especificamente para moer tungstênio (para evitar contaminação) e um rebolo feito de bórax ou diamante (para resistir à dureza do tungstênio).Nota: Se você estiver moendo tungstênio de tório, certifique-se de controlar e coletar poeira;a estação de moagem possui sistema de ventilação adequado;e siga os avisos, instruções e MSDS do fabricante.
Esmerilhe o tungstênio diretamente na roda em um ângulo de 90 graus (veja a Figura 2) para garantir que as marcas de esmerilhamento se estendam ao longo do comprimento do eletrodo.Fazer isso pode reduzir a presença de sulcos no tungstênio, o que pode causar desvio do arco ou derreter na poça de fusão, resultando em contaminação.
Geralmente, você deseja retificar o cone do tungstênio até não mais que 2,5 vezes o diâmetro do eletrodo (por exemplo, para um eletrodo de 1/8 de polegada, a superfície retificada tem 1/4 a 5/16 polegadas de comprimento).A moagem de tungstênio em um cone pode simplificar a transição do início do arco e produzir um arco mais concentrado, de modo a obter melhor desempenho de soldagem.
Ao soldar em materiais finos (0,005 a 0,040 polegadas) em baixa corrente, é melhor retificar o tungstênio até a ponta.A ponta permite que a corrente de soldagem seja transmitida no arco focado e ajuda a prevenir a deformação de metais finos como o alumínio.Não é recomendado usar tungstênio pontiagudo para aplicações de corrente mais alta porque a corrente mais alta irá explodir a ponta do tungstênio e causar contaminação da poça de fusão.
Para aplicações de corrente mais elevada, é melhor retificar a ponta truncada.Para obter esse formato, o tungstênio é primeiro retificado até a conicidade descrita acima e depois retificado até 0,010 a 0,030 polegadas.Terreno plano no final do tungstênio.Este terreno plano ajuda a evitar a transferência de tungstênio através do arco.Também evita a formação de bolinhas.
WELDER, anteriormente conhecido como Practical Welding Today, mostra as pessoas reais que fabricam os produtos que usamos e trabalhamos todos os dias.Esta revista atende a comunidade de soldagem na América do Norte há mais de 20 anos.
Horário da postagem: 23 de agosto de 2021