الکترود تنگستن

الکترود تنگستن

الکترود تنگستن مصرف شدنی نیست ، فلز پر کننده محسوب نمی گردد و در اتصال جوش شرکت نمی کند . وظیفه الکترود تنگستن ، ایجاد قوس و تامین حرارت لازم برای جوشکاری است . الکترود های تنگستن در پنج گروه مختلف تقسیم بندی می گردند :

تنگستن خالص ، تنگستن توریوم دار ، تنگستن زیرکونیوم دار تنگستن سریوم دار و تنگستن لانتانوم دار

انتخاب نوع الکترود ، اندازه الکترود ، شدت جریان جوشکاری به نوع و ضخامت فلز مبنا بستگی دارد . ظرفیت انتقال شدت جریان الکترود تنگستن به عوامل متعددی مثل نوع جریان برق و اتصال قطب ، گاز محافظ مورد استفاده ، نوع تجهیزات بکار برده شده ( سرد شونده با هوا یا سرد شونده با آب ) بیرون زدگی الکترود از غلاف نگهدارنده و حالت جوشکاری بستگی دارد .

الکترود با اندازه معلوم با برق جریان مستقیم ، الکترود منفی ( قطب مستقیم ) بیشترین ظرفیت انتقال شدت جریان را خواهد داشت و ظرفیت انتقال شدت جریان با برق جریان متناوب از آن کمتر است و حتی با برق جریان مستقیم الکترود مثبت ( قطب معکوس ) ظرفیت انتقال شدت جریان از جریان متناوب نیز کمتر می شود .

تنگستن دارای قابلیت هدایت الکتریکی خیلی کم است و بنابراین هنگام عبور جریان الکتریکی از آن گرم میشود . موقع جوشکاری با الکترود تنگستنی فقط بایستی قسمت نوک قوس زننده داغ  شود و بقیه الکترود بایستی  حتی المقدور خنک نگهداری شود .

یک راه جلوگیری از گرم شدن اضافی الکترود ، کوتاه نگهداشتن قسمت  بیرون زده  الکترود از غلاف نگهدارنده آن است . اگر بیرون زدگی الکترود از غلاف زیاد باشد ، حتی با شدت جریان کم نیز میتواند آسیب ببیند . بر عکس اگر چگالی شدت جریان خیلی کم باشد ، قوس جابجا شونده و ناپایدار می گردد .

طبقه بندی الکترود تنگستن

طبق مشخصات  Aws  طبقه بندی الکترود تنگستن ، مشابه طبقه بندی فلز پر کننده است که در آن  E به معنی الکترود است ( مثل  EWP)w معرف اصلی بودن تنگستن ،  P  ،  Th ،  Zr ،  Ce و  La  بترتیب نشانه تنگستن خالص ، تنگستن توریوم دار ، تنگستن زیرکونیوم دار ، تنگستن سریوم دار و تنگستن لانتانوم دار می باشد . شماره انتهای بعضی از طبقه بندی ها بیان کننده ترکیب شیمیایی همان گروه است .

الکترود  EWP  الکترود های تنگستن خالص ( 5/99 درصد ) هستند ظرفیت انتقال شدت جریان الکترود تنگستن خالص از الکترود های دیگر کمتر است . این الکترود ها در جوشکاری با جریان متناوب یا موجی موازنه ای یا پیوسته با فرکانس بالا پایداری خوبی دارند . الکترود های تنگستن خالص را میتوان با جریان مستقیم و با گاز محافظ آرگون یا هلیوم و یا مخلوط آرگون و هلیوم مورد استفاده قرار داد . این الکترود ها نسبت به آلوده شدن ، مقاومت نسبتا خوبی دارند و به صورت سرکروی باقی میمانند و برای جوشکاری آلومینیوم و منیزیوم ترجیح داده می شوند . الکترود های تنگستن خالص بجز جوشکاری آلومینیوم و منیزیوم ، عموما برای کاربرد های غیر بحرانی مورد استفاده قرار میگیرند .

الکترود های ارزانتر  EWP  را میتوان برای موارد استعمال ارزان که در آن آلودگی جوش با تنگستن تا حدودی قابل قبول است ، بکاربرد .

الکترود  EWTh

EWTh-1  ،  EWTh- 2  ،  EWTh-3  الکترود ای تنگستن دارای اکسید توریوم هستند ( توریوم عنصر است ولی توریا به اکسیدان توریوم  Th02  اتلاق می شود . مقادیر داده شده در جدول به توریا مربوط می شود ) تنها فرق بین  EWTh-1  و  EWTh-2  در صد اکسید توریوم است که در سرتاسر الکترود پراکنده شده است .  EWTh-3  الکترودی است که نوار تنگستن 2 درصد توریوم دار بنحوی در میله تنگستن خالص بصورت طولی جا سازی شده است .

اکسید توریوم در این الکترود ها مسئول افزایش طول عمر آنها در مقایسه با الکترودهای تنگستن خالص بخاطر صدور الکترون ، شروع به قوس و پایداری بهتر قوس ، ظرفیت حمل جریان بالا تر ، به طور کلی عمر طولانی تر و مقاومت بیشتر به آلودگی تنگستن است .

الکترود های EWTh-1  و  EWTh-2  برای جریان مستقیم طراحی شده اند آنها حین جوشکاری بصورت نوک تیز باقی می مانند که برای جوشکاری فولاد مطلوب است . الکترود های توریوم دار می توانند با جریان متناوب هم بکار برده شوند ولی گلوله ای نگهداشتن نوک الکترود که برای جوشکاری فلزات غیر آهنی مطلوب است دشوار می باشد .

الکترود  EWTh-3  اساسا برای جوشکاری با جریان متناوب طراحی شده است ولی با برق جریان مستقیم هم خوب کار می کند .

الکترود  EWZr

الکترود  EWZr  تنگستن زیرکونیا دار است . ( زیر کونیوم عنصر است ولی زیرکونیا همان اکسید زیرکونیوم  ZrO2  است و مقدار عددی داده شده در جدول به درصد اکسید زیرکونیوم مربوط است ) . این الکترود در کاربرد هایی که بایستی آلودگی تنگستن به حداقل برسد ، ترجیح داده می شوند . این الکترود ها وقتی با جریان متناوب استفاده می شوند ، عملکرد خوبی دارند زیرا حین جوشکاری نوک کروی باقی می مانند و مقاومت زیادی به آلودگی دارند .

الکترود  EW Ce-2  

الکترود های  EW Ce-2   ، الکترود های تنگستنی حاوی حدود 2 درصد اکسید سریوم ( موسوم به سریا ) هستند . الکترود های  EW Ce-2 برای اولین بار در سال 1987 در بازار ایالت متحده معرفی گردیدند . چند گرید دیگر این الکترود به طور تجارتی وجود دارد ، از جمله الکترود حاوی یک درصد  CeO  ، ولی فقط یک گرید  EW Ce-2  دارای اهمیت تجارتی است .

مزایای الکترود های تنگستنی حاوی سریا ، در مقایسه با تنگستن خالص ، شروع آسان ، پایداری قوس و کم بودن نرخ تبخیر یا سوختن است . بر عکس توریا ( اکسید توریوم ) سریا ( اکسید سریوم ) ماده رادیو اکتیو نیست . این مزایا با افزایش محتوای سریا افزوده می شود . این الکترود ها بطور موفقیت آمیزی با جریان متناوب یا جریان مستقیم با هر نوع اتصال قطبی کار می کند .

الکترود  EWLa-x

الکترود های  EWLa-x  الکترود های تنگستنی هستند که دارای 8/0 تا 2/1 درصد وزنی اکسید لانتانوم می باشند . مزایا و مشخصه های کاری این نوع الکترود مشابه با الکترود های  EWLa-x  است .

الکترود EWLa-1.5

الکترود های EWLa-1.5  الکترود تنگستنی حاوی 3/1 تا 7/1 درصد وزنی اکسید لانتانوم پراکنده  ( La2O3)  برای افزایش سهولت شروع و پایداری ، نرخ فرسودگی کم و محدوده بیشتر شدت جریان کاری می باشد .

ابن الکترود ها  می توانند به عنوان جایگزین غیر رادیو اکتیو بجای تنگستن با دو درصد توریوم با خصیصه های کاری مشابه باشند .

تنگستن لانتان دار می تواند با برق متناوب یا برق مستقیم الکترود منفی به کار برده شود  .

الکترود   EWLa-2

الکترود EWLa-2 الکترود تنگستنی حاوی 8/1 تا 2/2 درصد وزنیی اکسید لانتانوم پراکنده ( La2O3 )  می باشد . الکترود  EWLa-2  بیشترین حجم اکسید از هر افزودنی تکی طبقه بندی  aws  دارد ، که شروع و پایداری قوس را زیاد می کند ، نرخ فرسایش نوک را کاهش می دهد و محدوده شدت جریان کاری را توسعه می دهد . الکترود های تنگستنی لانتان دار می توانند برای کاربرد های جریان متناوب و جریان مستقیم الکترود منفی استفاده شوند .

توصیه های کلی

رعایت این نوع توصیه ها به مرغوبیت جوش و صرفه اقتصادی کمک می کند . نوع برق و مدار شدت جریان بایستی مناسب با اندازه الکترود انتخاب شود . شدت جریان خیلی کم سبب بمباران کاتد و فرسودگی شده و به ناپایداری قوس منجر خواهد شد . شدت جریان خیلی زیاد موجب ذوب اضافی ، چکیدن و یا فرار مواد الکترود می گردد .

الکترود بایستی درست شکسته شود یا مطابق دستورالعمل پیشنهادی سازنده سنگ زده شود . شکستن نادرست می تواند موجب دندانه ای شدن نوک الکترود یا خم  شدن الکترود گردد که معمولا به ضعف شکل قوس و #گرم شدن اضافی الکترود منجر می شود .

الکترود های تنگستنی  بایستی با دقت جابجا شده و حتی المقدور تمیز نگهداشته شوند . برای دست یابی به تمیزی بیشتر بایستی تا موقع مصرف ، الکترود ها در بسته بندی اصلی خود باشند .

جریان گاز محافظ نه تنها بایستی هنگام #جوشکاری بر قرار باشد ، بلکه بعد از قطع قوس نیز تا زمان خشک شدن  الکترود بایستی گاز #محافظ #جریان داشته باشد .

وقتی الکترود  درست خنک شود ، انتهای ان ظاهر براق و صاف دارد ولی وقتی به طور نادرست خنک شود ، ممکن است اکسیده شده و قشر نازک رنگی روی الکترود نمایان گردد . این قشر نازک اکسیدی اگر برطرف نشود ممکن است در کیفیت جوشهای بعدی اثر نامطلوب بگذارد . اتصالات مربوط به گاز محافظ و آب خنک کننده نبایستی نشتی داشته باشد .

بیرون زدگی الکترود از نگهدارنده بایستی در حد اقل نگهداشته شود تا بتواند بوسیله گاز محافظ حتی در سرعتهای کمتر عبور گاز ، محافظت شود .

از #الودگی الکترود بایستی پرهیز شود . تماس الکترود داغ با #فلز مبنا یا #سیم جوش و همچنین کافی نبودن میزان گاز محاقظ علتهای آلودگی هستند . #تجهیزات و خصوصا نازل #گاز محافظ بایستی تمیز و عاری از #جرقه #جوش نگهداشته شود . نازل #کثیف نمیتواند نقش حفاظتی خود را خوب انجام دهد . کثیفی #نازل موجب نادرستی عبور گاز و سرگردانی #قوس می گردد و #جوش را نامرغوب ، تولید و مصرف #الکترود را زیاد می کند .