A seleção e preparação de eletrodos de tungstênio para GTAW

A seleção e preparação de eletrodos de tungstênio para GTAW é essencial para otimizar os resultados e evitar contaminação e retrabalho. Getty Images
O tungstênio é um elemento de metal raro usado para fazer eletrodos de soldagem a arco de gás 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, a 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 de terras raras e óxidos. A escolha do eletrodo para GTAW depende do tipo e espessura do substrato, e se corrente alternada (AC) ou corrente contínua (DC) é usada para soldagem. Qual das três preparações finais você escolhe, esférica, pontiaguda ou truncada, também é crucial para otimizar os 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 é geralmente mais barato do que os eletrodos de liga.
Esses eletrodos formam uma ponta esférica limpa quando aquecidos e fornecem excelente estabilidade de arco para soldagem CA com ondas equilibradas. O tungstênio puro também fornece boa estabilidade de arco para soldagem de onda senoidal CA, especialmente em alumínio e magnésio. Geralmente não é usado para soldagem CC porque não fornece o início de arco forte associado aos eletrodos de tório ou cério. Não é recomendado o uso de tungstênio puro em máquinas baseadas em inversor; para obter melhores resultados, use eletrodos afiados de cério ou lantanídeo.
Os 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 favorecidos por sua longa vida útil e facilidade de uso. O tório melhora a qualidade de emissão de elétrons do eletrodo, melhorando assim a partida do arco e permitindo maior capacidade de transporte de corrente. O eletrodo opera muito abaixo de sua temperatura de fusão, o que reduz bastante a taxa de consumo e elimina o desvio do arco, melhorando assim a estabilidade. Em comparação com outros eletrodos, os eletrodos de tório depositam menos tungstênio na poça fundida, portanto, causam menos poluição na solda.
Esses eletrodos são usados ​​principalmente para soldagem de eletrodo negativo de corrente contínua (DCEN) de aço carbono, aço inoxidável, níquel e titânio, bem como algumas soldagens CA especiais (como aplicações de alumínio fino).
Durante o processo de fabricação, o tório é uniformemente disperso 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 do fabricante, as instruções e a folha de dados de segurança do material (MSDS) 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 na soldagem CC em configurações de baixa corrente, mas podem ser usados ​​com habilidade em processos CA. Com seu excelente início de arco em baixa amperagem, o tungstênio de cério é popular em aplicações como fabricação de tubos e canos ferroviários, processamento de chapas metálicas e trabalho envolvendo peças pequenas e precisas. Como o tório, é melhor usado para soldar aço carbono, aço inoxidável, ligas de níquel e titânio. Em alguns casos, pode substituir os 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 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 CA e CC com inversor.
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 início de arco, baixa taxa de queima, boa estabilidade do arco e excelentes características de reignição - muitas das mesmas vantagens dos eletrodos de cério. Os eletrodos de lantanídeos também têm propriedades condutivas de tungstênio de tório a 2%. Em alguns casos, o tungstênio-lantânio pode substituir o tungstênio-tório 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. Em comparação 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 uma escolha ideal para soldagem CA porque retém uma ponta esférica e tem alta resistência à contaminação. Sua capacidade de carga de corrente é igual ou maior do que o 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 óxido de terras raras não especificados ou uma combinação mista de óxidos diferentes, 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 AC e DC, uma vida útil mais longa do que o tungstênio de tório, a capacidade de usar eletrodos de diâmetro menor no mesmo trabalho e o uso de eletrodos de tamanho semelhante Corrente mais alta, e menos respingos de tungstênio.
Após selecionar o tipo de eletrodo, o próximo passo é selecionar a preparação final. As três opções são esféricas, pontiagudas e truncadas.
A ponta esférica é geralmente usada para eletrodos de tungstênio e zircônio puro e é recomendada para processos AC em máquinas GTAW de onda senoidal e quadrada tradicional. Para terraformar corretamente a extremidade do tungstênio, basta aplicar a corrente AC recomendada para um determinado diâmetro do eletrodo (ver Figura 1), e uma bola será formada no final 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 de tungstênio, cério, lantânio e tório puro) são usadas em processos de soldagem CA e CC com inversor.
Para moer tungstênio adequadamente, use um rebolo projetado especificamente para retificar 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 a poeira; a estação de moagem possui sistema de ventilação adequado; e siga os avisos, instruções e MSDS do fabricante.
Moa o tungstênio diretamente na roda em um ângulo de 90 graus (consulte a Figura 2) para garantir que as marcas de moagem se estendam ao longo do comprimento do eletrodo. Isso pode reduzir a presença de sulcos no tungstênio, o que pode causar o desvio do arco ou derreter na poça de fusão, resultando em contaminação.
Geralmente, você deseja retificar o afunilamento no tungstênio para não mais do que 2,5 vezes o diâmetro do eletrodo (por exemplo, para um eletrodo de 1/8 de polegada, a superfície do aterramento tem 1/4 a 5/16 de polegada de comprimento). Moer 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 moer o tungstênio até um ponto. A ponta permite que a corrente de soldagem seja transmitida no arco focalizado e ajuda a prevenir a deformação de metais finos como o alumínio. Não é recomendado o uso de tungstênio pontiagudo para aplicações de corrente mais alta porque a corrente mais alta irá soprar para longe a ponta do tungstênio e causar contaminação da poça de fusão.
Para aplicações de corrente mais alta, é melhor retificar a ponta truncada. Para obter esta forma, o tungstênio é primeiro retificado para o afunilamento descrito acima e, em seguida, retificado para 0,010 a 0,030 polegadas. Terreno plano no final de tungstênio. Este terreno plano ajuda a evitar que o tungstênio seja transferido através do arco. Também evita a formação de bolas.
WELDER, anteriormente conhecido como Practical Welding Today, mostra as pessoas reais que fazem os produtos que usamos e trabalhamos todos os dias. Esta revista tem servido à comunidade de soldagem na América do Norte por mais de 20 anos.


Horário da postagem: 23 de agosto de 2021