Классификация и маркировка прутков, изготовленных из вольфрама

Вольфрамовый пруток и круг

Калькулятор “Металлы и сплавы”. Вольфрам

Кнопки перемещения по сплавам.

Круг и пруток являются одними из самых востребованных промышленных полуфабрикатов. В сочетании с полезными свойствами вольфрама эти изделия нашли применение в очень важных отраслях. Сварные соединения, электронные приборы, нагревательные элементы участвуют в огромном количестве технологических процессов в самых разных областях деятельности, и весомая часть из них осуществима благодаря пруткам из вольфрама. Это универсальные полуфабрикаты, которые помимо использования в оборудовании являются исходными заготовками для производства изделий круглого сечения малых диаметров.

Чтобы купить вольфрамовый пруток и круг в Метотехника, достаточно связаться с нами одним из удобных способов – email, телефон, сайт. Мы ответим на вопросы, связанные с продукцией, и поможем подобрать необходимые позиции.

Подробное описание способов производства указанной продукции, марки и рекомендации по применению представлены на данной странице в соответствующих разделах.

Марки

Прутки и круги изготавливают из вольфрама ВА, ВРН, ВЛ, СВИ, ВТ. Все перечисленные марки содержат в своем составе 99,9% вольфрама. Для улучшения свойств сплавов в их состав вводят различные присадки. Как правило, к ним относятся следующие элементы: торий, лантан, иттрий, кремний, алюминий. ВА и ВРН содержат кремнещелочную и алюминиевую присадки, ВЛ – присадку окиси лантана, ВТ – окиси тория, СВИ – окиси иттрия.

Химический состав представленных материалов описан в стандартах ГОСТ 23949-80, ТУ 48-19-221-83, ТУ 48-19-27-88, ТУ 48-19-59-87.

Производство

Вольфрамовые прутки, а также круги изготавливаются с помощью ковки, которая входит в группу методов обработки металлов давлением. Исходным сырьем для производства служат штабики. Ковка осуществляется на ротационной ковочной машине. В силу свойств W обработка давлением данного металла выполняется в нагретом состоянии. Ковка проводится в несколько этапов, на каждом из которых получают полуфабрикаты меньшего диаметра. Вольфрамовый пруток Ø около 3мм и менее часто производят с помощью протяжки.

Вольфрамовые круги не подвергаются ни термической, ни химической обработке. Для изделий некоторых марок и диаметров выполняется шлифование поверхности. Эта операция относится к механической обработке. Также стоит отметить, что вольфрамовый круг должен быть прямым. Прямолинейность описываемых полуфабрикатов является важным требованием, которое присутствует во всех нормативных документах, регламентирующих изготовление данной продукции.

Круги и прутки из вольфрама должны соответствовать требованиям ряда ГОСТов и ТУ. Среди них ГОСТ 23949-80, ТУ 48-19-221-83, ТУ 48-19-27-88, ТУ 48-19-59-87 и другие. Контролируются размеры изделий и предельные отклонения по ним, состояние поставки, механические свойства, маркировка, упаковка.

Очень часто пруток круглого сечения называют вольфрамовый круг. Это справедливо для полуфабрикатов достаточно большого диаметра. ГОСТ 25501-82 не содержит определение круг для заготовок и полуфабрикатов, однако на практике такое название прутка круглого сечения и большого диаметра часто употребляется.

Применение

Наиболее распространенным применением прутков является изготовление неплавящихся электродов, которые используются для сварки. В данном случае электрод не расходуется, поэтому необходима присадочная проволока, которая расплавляется вместе с металлом свариваемых элементов и образует сварочную ванну. Вольфрамовые электроды применяются для сварки цветных металлов и сплавов, высоколегированных сталей, в случаях, когда необходим сварной шов повышенной прочности. Они нашли широкое применение в аргонодуговой сварке. Стоит отметить, что свариваемые элементы могут иметь разный химический состав. Среди выпускаемых промышленностью электродов стоит выделить ЭВЛ (W с присадкой окиси лантана), ЭВТ (W с присадкой окиси тория), ЭВИ (W с присадкой окиси иттрия), ЭВЧ (W чистый). Такие изделия имеют мерную длину и цветовую маркировку. Также для целей сварки можно использовать вольфрамовые прутки марок ВА, ВЛ, ВТ, СВИ.

Еще одним применением прутков из вольфрама является изготовление нагревателей высокотемпературных печей. Такие нагреватели должны работать в атмосфере водорода, инертного газа или вакууме.

Также данные полуфабрикаты могут служить катодами радиоламп, электронных и газоразрядных приборов.

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Сварка вольфрамовым электродом и классификация материала

Каждый специалист знает, что сварку аргоном необходимо производить, применяя вольфрамовые электроды, которые относятся к неплавящимся.

Они вызывают образование дуги и удерживают её. Существует много типов, отделить каждый помогает маркировка, которая наносится при производстве.

  • Характеристика вольфрамовых прутков
  • Сферы применения электродов
    • WP с зелёным наконечником
    • WZ-20 с серым наконечником
    • WL с синим наконечником
    • WZ с белым наконечником
    • WT-20 с красным наконечником
  • Критерии выбора вольфрамовых электродов
  • Способы и особенности заточки

Характеристика вольфрамовых прутков

Вольфрамовыми электродами называют тугоплавкие стержни, с помощью которых формируется электродуга, необходимая для того, чтобы в процессе сварки расплавить кромки присадочного материала и соединяемых деталей. Применяются они преимущественно для аргоновой сварки. Ими сваривают разнообразные конструкции, включая и трубчатые. Для этих целей вольфрам выбран неслучайно. Он наиболее тугоплавкий металл из всех имеющихся в природе.

В ГОСТе оговорены все требования к маркировке стержней из вольфрама. Это позволяет отнести их к определённому типу (неважно в какой стране они произведены). Согласно требованиям, маркировка должна содержать в себе, кроме типа изделия, ещё и состав материала.

Такие электроды можно определить по первой букве «W», которая включена в обозначение. Большая часть этих прутков содержит малую долю легирующих добавок. Они позволяют повысить срок эксплуатации изделия и улучшить его технические характеристики. Вторая буква в маркировке говорит о виде легирующего вещества.

Легирующие добавки бывают следующих типов:

  1. «С» — оксид церия. Электроды из вольфрама, в состав которых входит эта добавка, являются универсальными. Применяются для сваривания любым током, даже при небольших значениях поддерживают стабильное горение дуги;
  2. «Z» — оксид циркония. Электроды, в состав которых входит оксид циркония, применяются для сварки на переменном токе. Используя их, стоит следить за тем, чтобы в сварочной ванне не было ни капли загрязнений. Дуга, которая образуется такими прутками, отличается высокой мощностью и стабильностью. В сравнении с прочими изделиями, электроды из вольфрама, в состав которых входит оксид циркония, могут выдержать значительные токовые нагрузки;
  3. «L» — оксид лантана. Изделия с этой добавкой обеспечивают высокую устойчивость и лёгкий розжиг сварочной дуги, а также повторное быстрое зажигание. При их применении значительно увеличивается рабочий ток и понижается риск прожига соединяемых элементов. Такие электроды долговечны. По сравнению с изделиями, изготовленными из чистого вольфрама, сварочную ванну они загрязняют меньше;
  4. «Е» — оксид тория. Электроды с этой добавкой очень популярны. А всё из-за их достоинств. Такие изделия чаще всего применяют для соединения элементов из нержавеющей стали, которое осуществляется на постоянном токе. При заточке и сварке в помещении закрытого типа рабочее место стоит обеспечить вытяжной вентиляцией. А всё из-за того, что торий является металлом радиоактивным, пыль и пары которого могут отрицательно действовать на человеческий организм. А ещё при сварке элементов на переменном токе может скакать дуга по выступающим поверхностям. И этот фактор ухудшает качество соединения;
  5. «Y» — иттрий. Эти изделия наиболее прочные. Именно по этой причине их применяют для сваривания особо важных конструкций. Сварка производится на постоянном токе;
  6. «P» — чистый вольфрам. Если в маркировке присутствует эта буква, то это значит, что изделие на 99,5% выполнено из чистого вольфрама. Электроды из вольфрама без всяких добавок, обеспечивают дуговую устойчивость при сваривании на переменном токе. Именно их используют для аргоновой сварки алюминиевых элементов.
Читайте также:
Кирпич облицовочный: особенности и отличия от стандартных строительных образцов

Для того, чтобы специалист получил более подробную информацию об электродах из вольфрама, в маркировке имеются и обозначения цифрами.

Первые цифры после букв указывают точное процентное содержание легирующей добавки. К примеру, цифра 15 обозначает, что в состав входит 1,5% легирующего вещества. Вторые цифры, которые от первых отделены дефисом, указывают длину изделия в миллиметрах.

Самая распространённая длина 175 миллиметров. Но длина электродов может быть и 50, 75 или же 150 миллиметров. Детали с различными геометрическими параметрами свариваются электродами из вольфрама разного сечения. Значение сечения может быть 1; 1,6; 2; 2,4; 3; 3,2; 4; 4,8; 5,6; 6,4 миллиметров.

Для того чтобы можно было определить с первого взгляда, для чего применяется и к какому виду электрод относится, концы разных марок окрашивают в определённые цвета.

Значение цветов, в которые окрашивают электроды:

  1. Тёмно-синий. Электроды WY-20. В его состав входит 2% иттрия.
  2. Оранжевый WT-40. В составе содержит 4% оксида тория.
  3. Фиолетовый — марки WT-30, в составе 3% оксида тория.
  4. Красный WT-20 содержит 20% оксида тория.
  5. Жёлтые WT-10 содержат 10% оксида тория.
  6. Белые WZ-8 имеют в своём составе 0,8% оксида циркония.
  7. Синие WL-20 имеют 2% оксида лантана.
  8. Чёрные WL-10. В их составе имеется 1% оксида лантана.
  9. Золотые электроды марки WL-15 обогащены 1,5% оксида лантана.
  10. Серые WC-20. В них содержится 2% оксида церия.
  11. Зелёным цветом обозначается чистый вольфрам. Он обозначается WP.

Сферы применения электродов

Отличительные характеристики вольфрамовых электродов определяют их область применения.

WP с зелёным наконечником

Эти электроды, которые изготовлены из чистого вольфрама, применяются для аргоновой сварки при переменном токе. Благодаря им производят аргонодуговую сварку элементов, изготовленных из никеля, магния и их сплавов, а также алюминиевой бронзы (медно-алюминиевый сплав) и чистого алюминия. Характерные особенности этих электродов таковы:

  1. Для человеческого здоровья безопасны.
  2. Плохо переноситься значительная токовая нагрузка.
  3. Короткий срок эксплуатации.
  4. Плохо зажигается дуга.

WZ-20 с серым наконечником

Эти электроды тоже применяются в аргоновой сварке. Благодаря им можно сваривать детали из высоколегированной стали, высокоплавящихся металлов (тантал, молибден и прочие), титана, никеля, меди и их сплавов. Сваривание производится на токе постоянном, который подключают по прямой полярности.

Отличительными чертами являются:

  1. Безопасность для здоровья человека.
  2. Хорошо переносятся значительные токовые нагрузки.
  3. Срок эксплуатации продолжительный.
  4. Хорошая зажигаемость дуги.

WL с синим наконечником

Прутки марки WL-10, 15, 20 предназначаются для выполнения работ на постоянном или переменном токе. Ими можно осуществлять соединение элементов с малой толщиной, изготовленных из высоколегированных и обычных сталей, а также осуществляют плазменную сварку и напыление.

Характерные черты:

  1. Для человека безопасны.
  2. Токовые нагрузки переносятся хорошо.
  3. Срок эксплуатации продолжительный.
  4. Зажигаемость дуги удовлетворительная.

WZ с белым наконечником

Эти прутики применяются для сварки в среде аргона на переменном токе. С их применением осуществляют сварку аргонодуговую элементов, выполненных из никеля, магния и их сплавов, а также из медноалюминиевых сплавов и алюминия.

Отличительные черты:

  1. Для человека абсолютно безопасны.
  2. Токовые нагрузки переносят хорошо.
  3. Срок службы длительный.
  4. Сварочная дуга зажигается удовлетворительно.

WT-20 с красным наконечником

Изделия с такой маркировкой используют для сварки аргонодуговой на постоянном токе. Ими сваривают изделия из титана, никеля, меди и их сплавов, а также высокосплавляющихся металлов и высоколегированных сталей.

Характерные особенности:

  1. Для здоровья опасны.
  2. Токовые значительные нагрузки переносятся отлично.
  3. Срок службы довольно длительный.
  4. Сварочная дуга зажигается хорошо.

К вольфрамовым электродам, в состав которых входит торий, относятся прутки марок WT-30 и WT-40. Но из-за того, что в их составе значительное количество радиоактивного элемента, применять его для работ не советуют. Их пары несут вред для здоровья человека и окружающей среды.

Критерии выбора вольфрамовых электродов

При выборе электродов вольфрамовых нужно ориентироваться на следующие параметры:

  1. Качество заточки.
  2. Геометрия острия, которая определяет многие характеристики процесса сварки.
  3. Диаметр, который влияет на толщину формируемого сварочного шва.
  4. Наличие легирующих добавок, химический состав и тип электрода.

Значительное влияние на выбор электрода той или иной марки оказывают характеристики соединяемых элементов: состав материала, размеры и прочие. При выборе можно обращаться к собственному опыту или справочным материалам.

Способы и особенности заточки

Важным параметром является заточка электродов из вольфрама. На неё необходимо обращать особое внимание. Такие важные характеристики, как распределение энергии, которую заточка передаёт металлу соединяемого элемента и давление сварочной дуги зависят от формы заточки направляющего электрода. По этой причине, от того, как электрод заточен, зависят ширина и глубина свариваемого шва, а также размеры зоны проплавления соединяемого материала.

В зависимости от параметров соединяемых элементов и от вида электрода, который выбран для сваривания элементов, подбирается форма заточки рабочего конца вольфрамового электрода.

Читайте также:
Кованые изделия: использование изделий из металла в сфере ландшафтного дизайна

Для электродов с марками WL-10, 15, 20 и WP применяют заточку сферической формы, так как на него не такая сильная тепловая нагрузка. А на конце электрода марки WT-20 делают небольшую выпуклость. Тип используемого тока для сварки также оказывает влияние на форму заточки.

Заточка электродов неплавящихся может производиться с помощью:

  1. Химических средств.
  2. Автоматизированного станка.
  3. Точильного настольного станка.
  4. Специальной машинки для затачивания электродов изготовленных из вольфрама.

Чтобы узнать длину заточки, необходимо диаметр прутка умножить на 2,5. Полученное в миллиметрах значение и является длиной участка, который следует заточить. Сложнее выдерживать оптимальный угол заточки. Исходя из ГОСТа необходимо затачивать вольфрамовые электроды таким образом, чтобы угол конуса был примерно 28−30 градусов.

По поводу оптимального угла заточки споры ведутся до сегодняшнего дня. Ведь если угол будет составлять 17 градусов, то можно получить качественный провар. А при работе с несущими конструкциями и толстым металлом это очень важно.

А вот угол в 60 градусов дугу стабилизирует. Процесс сваривания при этом проходит проще и быстрее, но провар при этом снижается.

Не очень сложным является процесс ручной заточки, но очень сложно при этом выдерживать ее значения в допустимых пределах. Самый точный результат получается в том случае, если пруток зажать в патрон дрели и точить на малых оборотах болгаркой или наждаком.

Для избежания погрешностей можно купить специальное точильное оборудование. С его помощью можно будет достичь идеальной заточки. Составными деталями такого оборудования являются: регулятор угла заточки и оборотов, алмазный диск и электродвигатель.

При ручной заточке могут возникать такие ошибки:

  1. Риски — дуговое блуждание.
  2. Тупой угол заточки. При этом понижается проварка шва.
  3. Сильно острый угол. Начинает быстро плавиться электрод, изготовленный из вольфрама.
  4. Заточка несимметричная. Передвижение сварочной дуги неконтролируемое.
  5. Ширина меньше или больше нормы. Понижается проплавление шва.

Как видно из вышесказанного, заточка оказывает влияние на многие сварочные факторы. Именно по этой причине её качеством пренебрегать не следует. Имеет смысл приобрести затачивающий станок, если вы много времени работаете с аргонодуговой сваркой. Если же вы не очень часто проводите сварочные работы, то заточку может провести специалист.

Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки: характеристики, маркировка

Как известно любому специалисту, для сварки, выполняемой в среде аргона, применяются вольфрамовые электроды, которые относятся к категории неплавящихся. Они отличаются большим разнообразием типов, определить каждый из которых помогает маркировка, наносимая на эти изделия в процессе производства.

Разновидности вольфрамовых электродов

Разбираемся в характеристиках вольфрамовых электродов

Вольфрамовые электроды – это тугоплавкие стержни, при помощи которых формируется электрическая дуга, необходимая для расплавления кромок соединяемых деталей и присадочного материала в процессе сварки. Используются такие электроды преимущественно для сварки в защитной среде аргона. С их помощью выполняют сварку различных конструкций, включая трубчатые. Вольфрам для этого выбран совсем не случайно, ведь именно он является самым тугоплавким металлом из всех имеющихся в природе.

Требования к маркировке, наносимой на стержни из вольфрама в процессе их производства, оговариваются в международных стандартах, что позволяет причислить эти изделия к определенному типу, в какой бы стране мира они ни были произведены. Согласно этим требованиям, в маркировке электрода должен быть отражен не только его тип, но и химический состав.

Определить вольфрамовые электроды можно по первой букве «W» (вольфрам), включенной в их обозначение. В составе большей части таких прутков присутствует небольшое количество легирующих добавок. Последние улучшают технические характеристики изделия и увеличивают срок его эксплуатации. О виде легирующего элемента, который содержится в вольфрамовом электроде, говорит вторая буква в маркировке.

В обозначении вольфрамовых прутков можно встретить следующие буквы, которые указывают на определенные легирующие добавки.

Вольфрамовые электроды, содержащие данную легирующую добавку, являются универсальными изделиями, они используются для сварки любым типом тока, поддерживают стабильное горение дуги даже при небольших его значениях.

Схема сварочного процесса в аргоне с использованием вольфрамовых электродов

Электроды из вольфрама, содержащие оксид церия, используются для сварки, осуществляемой на переменном токе. Применяя их, необходимо очень внимательно следить за тем, чтобы сварочная ванна не подвергалась даже минимальным загрязнениям. Дуга, создаваемая при помощи таких прутков, отличается стабильностью и высокой мощностью. По сравнению с изделиями других типов, вольфрамовые электроды с оксидом циркония способны выдерживать значительные токовые нагрузки.

L (оксид лантана)

Изделия, содержащие в своем составе данную легирующую добавку, обеспечивают легкий розжиг сварочной дуги и ее высокую устойчивость, а также быстрое повторное зажигание. При использовании таких прутков уменьшается риск прожига соединяемых деталей, значительно увеличивается рабочий ток. Эти электроды относятся к долговечным, они меньше загрязняют сварочную ванну, если сравнивать их с изделиями из чистого вольфрама.

Режимы сварки алюминиевых сплавов (переменный ток)

Электроды из вольфрама, содержащие в своем составе оксид тория, являются очень популярными, так как обладают массой достоинств. Чаще всего такие изделия используют для соединения заготовок из нержавеющей стали, производимой на постоянном токе. Между тем есть у этих вольфрамовых электродов и ряд недостатков. При их использовании для сварки в закрытых помещениях и при заточке следует оборудовать рабочее место вытяжной вентиляцией, так как торий – это радиоактивный металл, пары и пыль которого могут оказать негативное влияние на здоровье человека. Кроме того, при сварке такими электродами, осуществляемой на переменном токе, дуга может скакать по выступающим поверхностям, что приводит к ухудшению качества формируемого соединения.

Изделия данного типа считаются самыми устойчивыми из всех вольфрамовых электродов, именно поэтому их используют для сварки особенно ответственных конструкций. Сварку с их применением осуществляют на постоянном токе.

P (чистый вольфрам)

Данная буква, присутствующая в маркировке, указывает на то, что изделие выполнено из вольфрама на 99,5%. Вольфрамовые электроды, которые не содержат в своем составе легирующих добавок, обеспечивают устойчивость дуги при сварке, осуществляемой на переменном токе. Именно такие прутки используют при выполняемой в среде аргона сварке деталей из алюминия.

Для того чтобы специалист мог получить более полную информацию о вольфрамовых электродах, в их маркировке присутствуют и цифровые обозначения.

Первые цифры, стоящие после букв, указывают на точное содержание легирующей добавки в процентах. Так, цифра 20 означает, что в материале электрода содержится 2,0% соответствующей добавки, цифра 15 – 1,5% и т.д. Вторые цифры в обозначении прутка, отделенные от первых дефисом, указывают на длину изделия, выраженную в миллиметрах.

Читайте также:
Люстры Favourite: потолочные светильники, где делают, обзор моделей, отзывы

Наиболее распространенной является длина 175 мм, но также выпускаются электроды длиной 50, 75 и 150 мм. Детали с разными геометрическими параметрами варятся вольфрамовыми электродами различного сечения, значение которого может составлять 1; 1,6; 2; 2,4; 3; 3,2; 4; 4,8; 5,6; 6,4 мм.

Таблица для выбора диаметра вольфрамового электрода для сварки в аргоне с учетом силы и рода тока

Для примера расшифруем маркировку электрода WL 10-75. В нем, кроме вольфрама, содержится 1,0% оксида лантана. Длина данного изделия, согласно его обозначению, составляет 175 мм.

Для того чтобы с первого взгляда можно было определить, к какому виду относится вольфрамовый электрод и для чего его можно использовать, концы изделий разных марок окрашиваются разными цветами. Такие метки могут быть нанесены одним из следующих цветов:

  • зеленый – изделия из чистого вольфрама, обозначаемые буквами WP;
  • серый – электроды марки WC 20, в которых содержится 2% оксида церия;
  • золотой – изделия марки WL 15, их состав дополнен 1,5% оксида лантана;
  • черный – прутки марки WL 10, в состав которых добавлен 1% оксида лантана;
  • синий – WL 20, в таких электродах имеется 2% оксида лантана;
  • белый – электроды WZ 8, состав которых обогащен 0,8% оксида циркония;
  • желтый – электроды марки WT 10, содержащие 1% оксида тория;
  • красный – прутки WT 20, в составе которых имеется 2% оксида тория;
  • фиолетовый – электроды WT 30, содержащие 3% оксида тория;
  • оранжевый – изделия марки WT 40, включающие 4% оксида тория;
  • темно-синий – вольфрамовые электроды WY 20, которые содержат 2% иттрия.

Цветовая маркировка вольфрамовых электродов

Сферы использования вольфрамовых электродов различных марок

У вольфрамовых электродов, относящихся к каждому виду, есть отличительные характеристики, которые и определяют область их применения.

WP – зеленый наконечник

Электроды, выполненные из чистого вольфрама (WP), используются преимущественно для сварки на переменном токе, выполняемой в среде аргона. С их помощью производят аргонодуговую сварку изделий, выполненных из алюминия, алюминиевой бронзы (медно-алюминиевый сплав), магния, никеля, а также их сплавов.

Электроды данного вида имеют такие характеристики, как:

  • плохая зажигаемость дуги;
  • короткий срок службы;
  • плохая переносимость значительной токовой нагрузки;
  • безопасность для человеческого здоровья.

Режимы сварки меди вольфрамовым электродом (для стыковых соединений на медной охлаждаемой водой подкладке или подушке из флюса)

Электроды WC 20 также используются для сварки в среде аргона, но с их помощью получают соединения деталей, выполненных из высоколегированных, в том числе нержавеющих сталей, высокосплавляющихся металлов (молибден, тантал и др.), меди, никеля, титана, а также их сплавов. Сварку такими прутками осуществляют на постоянном токе, подключаемом по прямой полярности.

К отличительным характеристикам вольфрамовых электродов этого типа следует отнести:

  • хорошую зажигаемость дуги;
  • продолжительный срок службы;
  • хорошую переносимость значительных токовых нагрузок;
  • безопасность для человеческого здоровья.

Режимы аргонодуговой сварки титановых сплавов

Электроды с маркировкой WL (WL 10, WL 15, WL 20) предназначены для выполнения работ на переменном, а также постоянном токе (используется прямая полярность), с их помощью осуществляют напыление, плазменную сварку, соединение деталей небольшой толщины, изготовленных из обычных и высоколегированных сталей.

Перечислим характеристики вольфрамовых электродов данного типа:

  • удовлетворительная зажигаемость дуги;
  • длительный срок службы;
  • хорошая переносимость токовых нагрузок;
  • безопасность для человеческого здоровья.

Режимы ручной сварки нержавеющей стали вольфрамовым электродом

Электроды WZ 8 (наконечник белый) используются для сварки на переменном токе в среде аргона. Применяя их, выполняют аргонодуговую сварку изделий, выполненных из алюминия, медно-алюминиевых сплавов (алюминиевая бронза), магния, никеля и сплавов данных металлов.

К отличительным характеристикам вольфрамовых изделий данной марки относятся:

  • удовлетворительная зажигаемость сварочной дуги;
  • достаточно длительный срок службы;
  • хорошая переносимость токовых нагрузок;
  • безопасность для человеческого здоровья.

WT 20 – красный наконечник

Изделия с маркировкой WT 20 применяются для арогонодуговой сварки на постоянном токе (используется прямая полярность). Такими изделиями варят заготовки из высоколегированных сталей, высокосплавляющихся металлов, меди, никеля, титана, их сплавов.

Характеристики вольфрамовых электродов данного вида:

  • хорошая зажигаемость сварочной дуги;
  • достаточно длительный срок службы;
  • хорошая переносимость значительных токовых нагрузок;
  • возможная опасность для человеческого здоровья.

К группе вольфрамовых электродов, в которых присутствует торий, также относятся изделия марок WT 30 и WT 40. Из-за значительного содержания данного радиоактивного элемента в составе электродов применять их не рекомендуется, пары от них наносят вред окружающей среде и человеческому здоровью.

Критерии выбора электрода из вольфрама

При выборе вольфрамовых прутков необходимо ориентироваться на такие их параметры, как:

  • тип, химический состав и наличие легирующих добавок;
  • диаметр, который оказывает влияние на толщину формируемого сварного шва;
  • геометрия острия, определяющая многие характеристики сварочного процесса;
  • качество заточки.

Естественно, на выбор электрода определенной марки значительное влияние оказывают и характеристики соединяемых деталей: размеры, состав материала и др. При выборе вольфрамовых прутков можно обращаться к справочным таблицам или собственному опыту.

Основные критерии выбора электродов исходя из их свойств

Особенности и способы заточки

Заточка вольфрамовых электродов – это важный параметр, на который следует обращать особое внимание. От формы заточки неплавящегося электрода зависят такие важные параметры, как давление сварочной дуги и распределение энергии, которую она передает металлу соединяемых деталей. Именно поэтому от того, как заточен электрод, зависят размеры зоны проплавления соединяемого металла и, соответственно, глубина, а также ширина сварного шва.

Форму заточки рабочего конца электрода выбирают в зависимости не только от параметров соединяемых деталей, но и от того, какой вид электрода применяется для выполнения сварки.

Так, для изделий марки WP, WL 10, WL 20 и WL 15 используют сферическую заточку рабочего конца, так как тепловая нагрузка на него не такая значительная. А на концах электродов WT 20, в отличие от изделий марок WP, WL 10 и др., делают лишь небольшую выпуклость. На форму заточки также оказывает влияние тип используемого для сварки тока. Познакомиться с точными параметрами заточки вольфрамовых электродов и рекомендациями по ее выбору можно в справочной литературе.

Читайте также:
Лесоматериалы и пиломатериалы

Машинка для заточки вольфрамовых электродов

Заточка неплавящихся электродов, обучиться которой несложно даже по видео, может выполняться при помощи:

  • такого приспособления, как машинка для заточки вольфрамовых электродов;
  • настольного точильного станка;
  • автоматизированного станка;
  • химических средств.

На видео, демонстрирующем приемы заточки вольфрамовых прутков, можно также увидеть, как от ее типа меняются формы и размеры шва.

Что можно варить вольфрамовыми электродами?

Сварочные характеристики вольфрамовых электродов

Такие изделия продают в виде стержней, длина которых в среднем 175 мм. Для изготовления применяют чистый вольфрам, а также примеси других компонентов, улучшающих потребительские свойства продукции. В качестве защищающего газа чаще всего применяется аргон, гелий и т.п.

За счет повышенной температуры плавления, составляющей 3,4 тыс. C, в работе электроды расходуются мало, в основном присутствует небольшое испарение. Из-за этого их называют неплавящимися.

Производители выпускают продукцию различного диаметра.

С этим размером связано предназначение проволоки для различных токов сварки:

  • 1 мм соответствует 50 А;
  • 1,6 мм выдерживают до 100 А;
  • 2 (2,4) мм рекомендованы при 200 А;
  • если требуется повысить ток до 300 А, то подойдут стержни толщиной 3,2 мм;
  • более 300 А берут самые толстые 4 мм.

Кроме того, электроды для сварки аргоном классифицируются по току:

  • марки WY и WT для постоянного тока;
  • разновидности WZ или WP для переменного тока на выходе;
  • для WL, WC можно использовать ток любой характеристики.

Характеристика вольфрамовых прутков

Вольфрамовыми электродами называют тугоплавкие стержни, с помощью которых формируется электродуга, необходимая для того, чтобы в процессе сварки расплавить кромки присадочного материала и соединяемых деталей. Применяются они преимущественно для аргоновой сварки. Ими сваривают разнообразные конструкции, включая и трубчатые. Для этих целей вольфрам выбран неслучайно. Он наиболее тугоплавкий металл из всех имеющихся в природе.

В ГОСТе оговорены все требования к маркировке стержней из вольфрама. Это позволяет отнести их к определённому типу (неважно в какой стране они произведены). Согласно требованиям, маркировка должна содержать в себе, кроме типа изделия, ещё и состав материала.

Такие электроды можно определить по первой букве «W», которая включена в обозначение. Большая часть этих прутков содержит малую долю легирующих добавок. Они позволяют повысить срок эксплуатации изделия и улучшить его технические характеристики. Вторая буква в маркировке говорит о виде легирующего вещества.

Легирующие добавки бывают следующих типов:

  1. «С» — оксид церия. Электроды из вольфрама, в состав которых входит эта добавка, являются универсальными. Применяются для сваривания любым током, даже при небольших значениях поддерживают стабильное горение дуги;
  2. «Z» — оксид циркония. Электроды, в состав которых входит оксид циркония, применяются для сварки на переменном токе. Используя их, стоит следить за тем, чтобы в сварочной ванне не было ни капли загрязнений. Дуга, которая образуется такими прутками, отличается высокой мощностью и стабильностью. В сравнении с прочими изделиями, электроды из вольфрама, в состав которых входит оксид циркония, могут выдержать значительные токовые нагрузки;
  3. «L» — оксид лантана. Изделия с этой добавкой обеспечивают высокую устойчивость и лёгкий розжиг сварочной дуги, а также повторное быстрое зажигание. При их применении значительно увеличивается рабочий ток и понижается риск прожига соединяемых элементов. Такие электроды долговечны. По сравнению с изделиями, изготовленными из чистого вольфрама, сварочную ванну они загрязняют меньше;
  4. «Е» — оксид тория. Электроды с этой добавкой очень популярны. А всё из-за их достоинств. Такие изделия чаще всего применяют для соединения элементов из нержавеющей стали, которое осуществляется на постоянном токе. При заточке и сварке в помещении закрытого типа рабочее место стоит обеспечить вытяжной вентиляцией. А всё из-за того, что торий является металлом радиоактивным, пыль и пары которого могут отрицательно действовать на человеческий организм. А ещё при сварке элементов на переменном токе может скакать дуга по выступающим поверхностям. И этот фактор ухудшает качество соединения;
  5. «Y» — иттрий. Эти изделия наиболее прочные. Именно по этой причине их применяют для сваривания особо важных конструкций. Сварка производится на постоянном токе;
  6. «P» — чистый вольфрам. Если в маркировке присутствует эта буква, то это значит, что изделие на 99,5% выполнено из чистого вольфрама. Электроды из вольфрама без всяких добавок, обеспечивают дуговую устойчивость при сваривании на переменном токе. Именно их используют для аргоновой сварки алюминиевых элементов.

Для того, чтобы специалист получил более подробную информацию об электродах из вольфрама, в маркировке имеются и обозначения цифрами.

Первые цифры после букв указывают точное процентное содержание легирующей добавки. К примеру, цифра 15 обозначает, что в состав входит 1,5% легирующего вещества. Вторые цифры, которые от первых отделены дефисом, указывают длину изделия в миллиметрах.

Самая распространённая длина 175 миллиметров. Но длина электродов может быть и 50, 75 или же 150 миллиметров. Детали с различными геометрическими параметрами свариваются электродами из вольфрама разного сечения. Значение сечения может быть 1; 1,6; 2; 2,4; 3; 3,2; 4; 4,8; 5,6; 6,4 миллиметров.

Для того чтобы можно было определить с первого взгляда, для чего применяется и к какому виду электрод относится, концы разных марок окрашивают в определённые цвета.

Значение цветов, в которые окрашивают электроды:

  1. Тёмно-синий. Электроды WY-20. В его состав входит 2% иттрия.
  2. Оранжевый WT-40. В составе содержит 4% оксида тория.
  3. Фиолетовый — марки WT-30, в составе 3% оксида тория.
  4. Красный WT-20 содержит 20% оксида тория.
  5. Жёлтые WT-10 содержат 10% оксида тория.
  6. Белые WZ-8 имеют в своём составе 0,8% оксида циркония.
  7. Синие WL-20 имеют 2% оксида лантана.
  8. Чёрные WL-10. В их составе имеется 1% оксида лантана.
  9. Золотые электроды марки WL-15 обогащены 1,5% оксида лантана.
  10. Серые WC-20. В них содержится 2% оксида церия.
  11. Зелёным цветом обозначается чистый вольфрам. Он обозначается WP.
Читайте также:
Котел на пеллетах: классификация, принцип работы, обзор твердотопливных моделей

Назначение и сфера использования

Чаще всего сварка вольфрамовым электродом требуется для работы со сталями углеродистых, конструкционных или нержавеющих марок, сплавами цветных металлов. В результате операции шов будет ровным, без трещин.

При изготовлении более сложных металлоконструкций применяют электрод из низкоуглеродистой стали.

При этом химическая целостность материалов не нарушается. Поэтому стык представляет собой монолитное соединение.

Рекомендуем к прочтению Правила подбора электродов для сварки чугуна

Электроды для TIG сварки востребованы в следующих областях промышленности:

  • аэрокосмической;
  • пищевой;
  • медицинской;
  • атомном и химическом машиностроении;
  • на предприятиях ВПК.

Вольфрам и его сплавы

Вольфрам принято считать самым тугоплавким металлом, так как плавится он при температуре 3422 градуса Цельсия. На его основе изготавливают сплавы.

К примеру, добавление кобальта и хрома придает повышенную твердость, стойкость и износоустойчивость.

Серебро и медь — для высокой тепло- и электропроводности, стойкости к механическим повреждениям. Их применяют при изготовлении электродов для завершения точечных сварок. Сварка вольфрамовым электродом дает возможность выполнять поставленные задачи, экономя расходные материалы.

Главный минус — хрупкость при снижении температуры до 20 градусов, потому механические обработки должны проводиться при значениях, превышающих предел хрупкости, — 300−500 градусов.

Вольфрамовые электроды

Давая ответ на вопрос, вольфрамовые электроды, для чего нужны — следует знать, какими они бывают:

  1. Переменные. Их посредством проводится сваривание с использованием переменного напряжения. Есть чистые и циркониевые, посредством данных изделий обрабатывают алюминий, магний и сплавы из них. Первый с зеленым оттенком, а второй — с белым.
  2. Универсальные. Процесс сварки возможен с использованием двух разных видов напряжения (переменное и постоянное). К данному типу принадлежат цериевые и лантарированные. У первых серый цвет, у вторых — синий и золотистый.

Классификация и маркировки электродов

В целях облегчения подготовки к работе и исключения ошибки в выборе расходников для аргонной сварки, производители поделили их на классы, обозначив их принадлежность к классу вольфрамовых буквой W, находящейся вначале.

Далее обозначается лигатура (примесь), добавленная для улучшения сварочных характеристик:

  • WP состоят из 99,5% чистого вольфрама;
  • C добавлен церий;
  • T содержат диоксид тория;
  • L с оксидом лантана;
  • Y примесью стал диоксид иттрия;
  • Z оксид циркония.

Цифры означают процентное количество лигатур и длину стержня. Сведения о каждой марке есть в справочниках. Там надо найти таблицу, где описаны ее характеристики.

Кроме того, существует цветовая маркировка вольфрамовых электродов:

  1. WZ-8 с 0,8% оксида циркония с шарообразным кончиком для работы на переменных токах окрашены в белый цвет. Они производят мощную и устойчивую дугу. Рекомендованы для алюминия, бронзы, магния, никеля и их сплавов.
  2. WP зеленые лучше всего работают в среде аргона или гелия. Подходят для сварки магниевых и алюминиевых деталей.
  3. Универсальные WC-20 серого цвета с 2%-ным содержанием оксида церия запускают дугу на низких токах. Используются на трубопроводах, при сварке тонких стальных листов, а также молибдена, тантала, ниобия,титана и т.д.
  4. Золотистые WL-15 и синие WL-15 содержат 1,5% и 2% оксида лантана, который увеличивает рабочий ток. Такие неплавящиеся электроды характеризуются легким первоначальным розжигом дуги, сниженным наполовину износом стержня, чистотой шва и малой склонностью к прожигу тонких листов. Применяются для соединения высоколегированных сталей, медных, бронзовых, алюминиевых деталей на переменном и постоянном токе.
  5. От 1,8% до 2,2% иттрия находятся в составе темно-синих стержней WY-20. Работают с углеродистыми, низколегированными и нержавеющими сталями, титаном, медью и их сплавами.
  6. Наконечники электродов WT-20 окрашены в красный цвет и содержат оксид тория. Для сваривания на постоянном токе они стали наиболее популярными из всех вольфрамовых расходников благодаря малому расходу проволоки, сменному углу заточки и приспособленностью к сварке практически любых цветных металлов. Недостатком стала пыль, которая образуется при обработке кончика. Поскольку торий радиоактивен, то она наносит вред здоровью и окружающей среде. Постоянное использование таких электродов требует улучшенной системы вентиляции.

Рекомендуем к прочтению Какие электроды используются по нержавейке

Что можно варить вольфрамовыми электродами?

С целью создания соединений на ответственных конструкциях рекомендуют купить вольфрамовые электроды. Они имеют вид прутков, изготовленных из вольфрама. При работе ведется подача газа аргона. Процесс проходит в защищенной среде. Источником высокотемпературных показателей выступает электрический ток.

Материал является достаточно распространенным и подходит для обработки таких металлов:

  • подавляющего большинства высоколегированных и нержавеющих стальных изделий;
  • жаропрочных сплавов;
  • вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки используются для обработки никеля, титана и молибдена.

Технологические особенности процесса

Сварочный электрод вольфрамовый отличается тем, что с его помощью обеспечивается стабильность всего процесса работы, хорошие показатели дуги при сваривании, термическая устойчивость, а также стойкость во время эксплуатации изделия. Именно поэтому материал используют для получения качественных соединений. Часто требуется задействовать продукцию для обработки цветных металлов и их сплавов. Примечательно, что ее применяют, чтобы получать хорошие швы из материалов, которые обладают разным химическим составом. Это серьезно расширяет сферу применения.

Важно обратить внимание на тот факт, что дуга при сварке будет зажигаться хуже, поэтому данный процесс должен проходить в несколько этапов:

  • осуществление короткого замыкания элемента на заготовке;
  • его отведение от свариваемого материала на определенное расстояние;
  • появление устойчивой дуги.

В ряде случаев недостаточно использовать лишь вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки. С целью улучшения качества поджога дуги можно добавлять цирконий, который также способствует повышению качественных показателей и позволяет работать в разнообразных токовых средах.

Технология дает возможность работать с металлами, толщина которых насчитывает от 0,1 до 6 миллиметров. Также она иногда используется и для обработки изделий с большей толщиной. Процесс проходит без присадки, в результате чего шов создается без расплавления кромок с использованием дополнительного присадочного материала, который заблаговременно подается в зону дуги. Для получения стыковых и угловых соединений независимо от пространственного положения работу выполняют ручным, полуавтоматическим либо автоматическим способом.

Читайте также:
Канализационные насосные станции (КНС)

Требования к условиям

Перед тем как купить вольфрамовые электроды, необходимо учесть все условия, при которых работа будет выполнена качественно. В случае с тонколистовыми конструкциями обеспечивается предварительная подготовка и сборка кромок. Наличие загрязнений на рабочем конце элемента может негативно сказаться на его стойкости, что ухудшит состояние шва. На качество соединения влияет надежность оттеснения воздуха от зоны сваривания. Расход газа следует устанавливать на основании толщины и состава основного металла, скорости работы и типа шва. Поток должен охватывать всю зону, разогретую часть прутка и сам элемент.

Процесс заточки

Если плавящиеся электроды сразу готовы к использованию, то вольфрамовые нужно предварительно подготовить. Предварительные работы состоят в контроле состояния кончика стержня.

Перемещение потока электронов, разделение энергии и давление дуги на поверхность во время сварки зависит от его формы. От геометрии носика зависит глубина проварки, размеры и форма сварочного стыка.

Из-за этого надо сначала заточить конец согласно правилам, зависящим от условий работы и типа стержня:

  • сферический кончик у марок WP и WL;
  • легкая выпуклость характерна для электродов WT;
  • WC, WY, WT, и WZ затачивают под конус с некоторыми изменениями по ситуации.

Длина заточки определяется как произведение диаметра электрода на константу 2,5.

Инструмент, которым рекомендовано пользоваться — точильный круг или болгарка.

Иногда стержень зажимают в патрон электродрели и вращают на малых оборотах по наждаку, добиваясь нужной формы и равномерности стачивания.

Кроме геометрической формы важно соблюсти угол, на который затачивается электрод перед сваркой:

  • для низких токов этот показатель равен 10-20°;
  • работа на средних значениях требует придерживаться 20-30°;
  • максимальная мощность требует доводить остроту до 60-120°.

Выбор угла заточки влияет на стабильность дуги, ее устойчивость и ресурс работы самого стержня. Если заточить кончик менее, чем на 20 градусов, проволока будет расходоваться быстрее, а при показателе более 90 градусов появляется неустойчивая дуга.

Ошибки при формировании наконечника вольфрама приводят к таким последствиям:

  • неправильной ширине шва;
  • непровару стыка;
  • нарушению симметрии свариваемых деталей;
  • блужданию дуги.

Рекомендуем к прочтению Особенности и главные преимущества использования электродов типа Э46

При появлении любого из этих недостатков надо остановит сварку и исправить угол заточки стержня.

Особенности сварки с помощью вольфрама

Аргонной сварке неплавящимися электродами характерна своя специфика:

  • возможность работы в разных режимах ручном, автоматическом или полуавтоматическом;
  • соединение металлов возможно без присадки за счет расплавленного с краев металла, формирующего сварной шов;
  • допускается сваривать детали толщиной менее 0,1 мм;
  • воздух во время процесса вытесняется из рабочей зоны, что подразумевает использование мощной вентиляции;
  • образование дуги происходит без соприкосновения с соединяемым элементом;
  • для уменьшения расхода проволоки надо подбирать нужную величину силы тока;
  • защитное облако также экономит стержень;
  • расход газа зависит от толщины металла, скорости сварки, разновидности шва.

Какие марки лучшие

Вольфрамовые электроды представлены как зарубежными, так и отечественными производителями.

Наиболее популярными стали:

  • продукция шведской компании ESAB, выпускаемая не только в Европе, но и на российских заводах;
  • высокая цена стержней фирмы Fubag из Германии соответствует их качеству;
  • весь спектр электродов из вольфрама есть в каталоге итальянского бренда BlueWeld;
  • лантановая проволока ЭВЛ завода Экотек.

Кроме продукции крупных заводов, торговые предприятия предлагают изделия множества китайских производителей. Самыми популярными стали Shaanxi Yuheng Tungsten Molybdenum Industrial Co., Ltd, свыше 15 лет выпускающая электроды из вольфрама, Hangzhou Linan Dayang Welding Material Co., Ltd и др.

Вольфрамовые прутки и проволока , их способы производства и применения

Вольфрамовая проволока — свойства, характеристики, особенности производства и применения

Вольфрам представляет собой металл, который отличается наивысшей температурой плавления среди всех материалов. Металл находится в периодической таблице под номером 74, атомная масса равняется 183.92, а плотность при нормальной температуре составляет 19 300 килограммов на метр кубический. Материал используется как основа для различных тугоплавких сплавов на металлической основе.

Точка кипения вольфрама наступает при температуре свыше 5500 градусов, при этом раскаленный металл отличается минимальной скоростью испарения, даже при сверхвысоких температурах. Электрическая проводимость металла приблизительно в 3 раза ниже, чем таковая характеристика меди.

Среди недостатков вольфрама можно выделить:

  1. Высокую плотность.
  2. Ломкость материала при сниженных температурах окружающей среды.
  3. Низкое сопротивление окислению.

Эти физико-химические свойства существенно ограничивают сферу эксплуатацию изделий из вольфрама. Однако, использование материала как части сплава, либо для создания сложных инструментов оправдано высочайшей устойчивостью к температурам.

Сфера эксплуатации

Наиболее распространенными изделиями из материала является вольфрамовая проволока и вольфрамовые электроды, которые также называют прутком. Ниже будут представлены определения изделий:

Пруток(или электрод) — это изделие, изготовленное полуфабричным способом, которое отличается полным поперечным сечением, постоянными размерами. Характерной чертой является то, что прямая, которая проходит через 2 точки периметра сечения находится в виде прямого отрезка. Для производства прутков используется технология прокатки, фабричной ковки, прессования, волочения, литья.

Проволока — это полуфабрикат, имеющий постоянное поперечное сечение, свернутый в бухту, либо намотанный на катушку. Для производства используется методика прокатки, прессования или волочения.

Особенности технологического процесса

Возможность изготовления прутка или проволоки из вольфрама обусловлена технологическими свойствами металла. Вольфрамовая проволока получается путем обработки металла под давлением, например, после волочения. Кроме того, проволоку можно получить путем прокатки или прессования. А пластичность сплава определяет то, можно ли обрабатывать металл под давлением.

А поскольку температура хладоломкости вольфрама превышает комнатную, поэтому его пластичность сравнительно низкая. В случае умеренного повышения температуры пластичные свойства материала улучшаются, при сохранении прочности.

Поэтому оптимальным методом получение вольфрамовой проволоки является подвергание заготовки волочению или другому способу обработки в нагретом состоянии.

Читайте также:
Кремнийорганическая эмаль: КО эмаль 983 и 174, 814 и 198, технические характеристики составов 818 и

Заготовки из вольфрама часто изготавливаются по порошковой технологии, что позволяет улучшить физико-химические свойства материала. Во время изготовления заготовок, которые пригодны для получения проволоки или прутка, обычно первоначально получают штабики. Затем его подвергают нагреву и перековывают на ротационном станке, что позволяет получить вольфрамовые прутки различного диаметра, обычно 2−3 миллиметров. При волочении прутков удается сформировать проволоку, обладающую диаметром до 0.3 миллиметров.

Сфера применения

В нормальном состоянии проволока из вольфрама применяется в электротехнике, радиоэлектронике, где важна упругость материала при условии сохранения высоких температур плавления.

Электроды, изготовленные из вольфрама, и прутки используются для формирования элементов сопротивления в нагревательных элементах, работающих с использованием водорода, либо других нейтральных газов с сохранением температуры до 3000 градусов.

Кроме того, проволока может использоваться для изготовления термопары повышенной точности. Однако для этого используется сплав материала с рением, с содержанием последнего 5−20%.

Дуговая сварка вольфрамовыми прутками

Электроды представляют собой важнейший элемент при использовании дуговой сварки — термическому виду соединению деталей, где плавление производится благодаря нагреву металлических панелей. Ручная дуговая сварка представляет собой наиболее распространенный метод сваривания различных деталей. Тепловая энергия создается благодаря высоковольтной дуги, которая горит между прутком, называемым электродом и поверхностью металлического изделия, которое планируется соединять.

Дуга представляет собой мощный электрический разряд, который образуется в ионизированной атмосфере паров металла. А электроды позволяют передать токи к точке сваривания для получения дуги.

Электроды из вольфрама не плавятся, поэтому использовать их необходимо вместе с присадкой. Сфера эксплуатации при сварке включают соединение цветных металлов, сплавов, сталей с повышенным объемом легирующих добавок, а также других деталей.

Для производства электродов можно использовать различные составы вольфрама, как чистые, так и содержащие присадки, улучшающие качество шва. Электроды, изготовленные из вольфрама, не подвергающиеся плавлению отличаются множеством недостатков, среди которых:

  1. Слабая зажигаемемость дуги.
  2. Длительный процесс зажигания.
  3. Отвод электрода на определенное расстояние.

В компании «Специальные материалы» предоставлен следующий сплав из вольфрама:

AERIS 1750 — Российский аналог ВЧ — Сплав W 99.9%

Вольфрамовые прутки и проволока, их способы производства и применения

Прутки, проволока и другие изделия из вольфрама — используются в различных сферах, включая дуговую сварку, сварку в среде аргона и другие задачи. Для производства изделия из вольфрама используются методики:

  1. Литья.
  2. Волочения.
  3. Прокатки.
  4. Прессовки.
  5. Ковки.

Производство элементов необходимо для получения вольфрамовых проволок или электродов повышенной прочности.

Электроды, изготовленные из вольфрама, используются в различных сферах, в том числе в электродуговой и аргоновой сварке высоколегированных марок стали, цветных металлов и других изделий повышенной прочности. Применение качественных электродов из вольфрама обеспечивает повышенную прочность фиксации свариваемых деталей, отличные эксплуатационные характеристики и другие преимущества.

Однако у вольфрамовых прутков для сварки есть несколько недостатков:

  1. Низкий показатель скорости зажигаемости дуги.
  2. Трехэтапное зажигание дуги.

Решаются эти проблемы с добавлением циркония в электроды из вольфрама.

В компании «Специальные материалы» предоставлен следующий сплав из вольфрама:

AERIS 1750 — Российский аналог ВЧ — Сплав W 99.9%

Классификация и маркировка вольфрамовых электродов для сварки

Прутки, выполненные из вольфрама и его сплавов, получили широкое распространение как электроды, предназначенные для получения неразъемных соединений при помощи аргоновой сварки. Их применяют для создания особо ответственных узлов, например, ёмкостей, работающих под давлением. С применением вольфрамовых электродов сваривают нержавеющие и легированные сплавы.

Применение и особенности сварки

Необходимо отметить, что применение электродов из вольфрама обеспечивать стабильность режима сварки, постоянную сварочную дугу. Эти свойства обеспечивают получение сварных швов высокого качества. Максимальную эффективность сварка этими материалами показывает в среде защитных газов. Такой вид сварочных работ применяют для соединения таких материалов, как молибден, никель и некоторых других.

Инструмент этого типа относят к неплавящимся, но в технологическом процессе его применяют одновременно с присадочной проволокой. Вольфрамовые изделия применяют для соединения металлов разного состава.

На поверхность изделий, выполненных из вольфрама и его сплавов, не наносят никакой обмазки. Присадочный материал в процессе работы сварщик подаёт отдельно, как правило, он тоже выполнен в виде прутка или проволоки.

Защиту сварочной ванны от воздействия атмосферного кислорода обеспечивает газ, который её окружает, для этих целей применяют аргон, углекислоту, гелий или из смеси.

На практике чаще всего применяют прутки длиной 175 мм, но существуют сварочные прутки и меньшей длины — от 50 до 150 мм. Диаметр применяемых материалов лежит в диапазоне от 1 до 8 мм. Выбрать необходимое изделие можно с помощью специальных таблиц.

Качество выполняемых работ, в первую очередь, обеспечивает химический состав вольфрамового сплава. Так, при их изготовлении в сплав вносят добавки следующих химических веществ: тория, циркония и ряда других. Эти присадки повышают стойкость прутков к плавлению, и, само собой, улучшают качество сварки.

Сварщик должен постоянно отслеживать состояние рабочего кончика вольфрамового прутка. Дело заключается в следующем: от формы кончика зависит работа дуги на поверхности деталей. Его форма оказывает влияние на качество сварного шва, его форму и размеры. Именно поэтому кончик изделия должен быть всегда заточен. На практике применяют правила и форму заточки, которые приемлемы для тех или иных видов работ.

Форму заточки определяет марка изделия, так WP кончик должен быть выполнен в виде сферы, на WT на конце должна быть небольшая выпуклость, а вот сварочные прутки марки WC затачивают под конус.

Размер обработки (заточки) конца прутка определяют по следующей форме — его диаметр умножают на 2,5. То есть изделие с диаметром 3 мм необходимо обрабатывать на расстоянии в 7,5 мм. Кроме того, надо учитывать и то, что в зависимости от свариваемых материалов и силы сварочного тока углы заточки должны быть разными. Несоблюдение этих правил может привести к сокращению времени эксплуатации инструмента.

Так, если кончик заправлен неравномерно, это может привести к отклонению дуги от заданного направления. Неверно подобранная ширина приведёт к такому дефекту, как непровар.

Несмотря на множество достоинств этих изделий, существует как минимум один существенный недостаток — это сложности с розжигом и поддержанием дуги.

Читайте также:
Какой выбрать вид ровнителя для пола

Для устранения этого недостатка розжиг дуги выполняют за несколько шагов:

  1. Создают короткое замыкание на теле заготовки.
  2. Отвод электрода от заготовки на заранее определённое расстояние.

Для выполнения этой операции в месте сварки добавляют циркониевую присадку. Такой метод позволяет выполнить розжиг качественной дуги.

Маркировка изделий

Как и большинство подобной продукции, вольфрамовые электроды имеют классификацию, которая выполняется по применяемости. Одни, например, WP применяют для работы с алюминием, а WC для работы нержавейкой. Для того чтобы их было удобнее различать, на них наносят цветовую полосу.

Для маркировки вольфрамовых сварочных прутков применяют буквенно-цифровое обозначение. Кроме этого, квалифицируют вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки по цветам.

Кроме него, на поверхность прутков наносят цвета, соответствующие их марке. Обозначение электродов включает в себя описание химического состава, а также наличие добавок. В обозначении присутствует буква W, она говорит о том, что в основе химического состава лежит вольфрам. Количество добавок не превышает 0,5% от объёма.

Вторая буква показывает тип присадки, которая применяется для изготовления вольфрамовых электродов.

Так, марка WP — это вольфрамовые электроды для сварки алюминия и его сплавов. Кроме этого, металла электроды марки WP применяют для обработки магния. Изделия с маркой WZ8 содержат в себе цирконий. Их применяют для работы с бронзой, магнием, никелем и их сплавами. Изделия способны работать с большими нагрузками, в отличие от изделий другой марки. Электроды этой марки маркируют с помощью зелёного цвета.

Электрод марки WT20 содержит в своём химическом составе торий. Изделия этого типа наиболее распространены, но вместе с тем они несут определённую угрозу сварщику и людей, работающих рядом с ним. Все дело в том, что этот материал является источником радиации. Это накладывает некоторые ограничения на их применение в производстве сварочных работ. Электроды этой марки маркируют с помощью красного цвета.

Надо отметить, что стержни, содержащие торий, позволяют работать практически с любым видом материала, от обычных сталей, до никелевых или молибденовых сплавов.

К универсальным электродам относят и те, которые принадлежат марке WC 20. В их химический состав входит церий, что позволяет работать как при переменном, так и при постоянном сварочном токе. Ещё одно отличие изделий этой марки заключается в том, они обеспечивают стабильное горение дуги даже при небольшой мощности источника тока. Электроды этой марки маркируют с помощью тёмно-синего цвета.

Другими словами, вольфрамовые электроды, классификация которых была приведена выше, могут быть использованы при сварке любых сплавов.

Оборудование для сварки

Если используется электрод вольфрамовый для аргоновой сварки, необходим особый набор оборудования. Он включает:

  • источник постоянного или переменного тока;
  • горелки с установленным на ней неплавящимся электродом;
  • ёмкости, в которые закачан инертный газ;
  • рукава (шлангов) для подачи газа в рабочее пространство.

Электроды выполняют из вольфрама или его соединений. Температура его плавления составляет 3 380 градусов Цельсия, что позволяет использовать его для работы практически со всем металлами. Во время работы он не плавится, единственное, что требуется, — это выполнять заточку в соответствии с определёнными требованиями. Электрод устанавливают в горелку, при этом та часть электрода, которая не принимает участия в работе, защищается колпаком. Это необходимо для предотвращения его замыкания на массу.

На горелке установлена кнопка, которая подаёт газ и напряжение. На конце горелки установлено керамическое сопло. Из него выходит кончик электрода. К рукоятке горелки подсоединяют рукава, через которые подаётся газ.

После того как сварщик нажимает кнопку, начинается подача газа и электричества. Газ, поступающий из сопла, изолирует сварочную ванну от воздействия газов, содержащихся в атмосфере.

Преимущества и недостатки

Сварка с применением вольфрамовых электродов гарантирует получения шва без шлака. В таком шве отсутствуют поры. Сварка такого типа позволяет соединять между собой большинство известных сплавов и металлов. Кроме того, применение сварки этого типа позволяет создавать соединения со стенками разной толщины.

Сварка вольфрамовыми электродами выполняется без искр и брызг. На шве не образуется шлак, не выделяется дым, в отличие от электродов, покрытых обмазкой. Все эти факторы позволяют выполнять сварку с высокой скоростью.

Вместе с тем сварка таким материалом подразумевает то, что перед выполнением работы необходимо тщательно зачистить поверхность деталей. В противном случае получаемый шов будет обладать определёнными дефектами (непроварами, порами и пр.).

Вольфрам. Свойства, применение, производство, продукция

Вольфрам-никель-железо

Вольфрам-никель-медь

Вольфрамо-Молибденовые сплавы

Вольфрамовые сплавы
Сегодня вольфрамовые сплавы – это тяжелые сплавы на основе тугоплавкого металла, которые широко используются во многих отраслях промышленности. В каталоге представлены стандартные распространённые марки. Возможен заказ полуфабрикатов (порошка, гранул, слитков, кусков и проч.) либо изделий и деталей, готовых к использованию или сборке машин, техники, установок различной направленности.

Состав и свойства

Содержание основы колеблется, в зависимости от марки. В промышленно-торговой можно купить сплавы с W от 75% до 97% и выше. В любом вольфрамовом сплаве, независимо от его чистоты, присутствуют легирующие компоненты и примеси. Среди часто встречающихся – медь, железо, никель. Именно из них формируются марки ВНМ и ВНЖ, где буквы в маркировке указывают на название элемента. Помимо этого соединения могут содержать хром, молибден, кобальт, даже серебро и любые другие металлы.

Механические и химические свойства обуславливают преимущества сплавов. К плюсам можно отнести:

  • Плотность тугоплавких сплавов достигает 16,5 г/см3.
  • Твёрдость достигает показателей 20-42 HRC. Для каждой марки характерен свой диапазон показателей.
  • Высокий предел прочности при растяжении – до 1200 МПа.
  • Относительное удлинение зависит от условий, в которых будет применяться деталь и от требований, которые предъявляются к данному показателю. Для марок твёрдых сплавов на основе вольфрама характерен широкий диапазон – от 1/10% до 27%!
  • Хорошая обрабатываемость, несмотря на прочность и плотность. В нашей компании вы можете заказать обмотку проволоки, резку прокатных изделий, легирование слитков, плавку в различных средах, выполнение отверстий в готовых деталях, волочение проволоки различного диаметра из давальческого сырья.
  • Работа в повышенных и экстремальных температурах. Многие марки вольфрамовых сплавов можно увидеть в элементах нагревательных и плавильных печей, защитных экранах, установках для выращивания монокристаллов.
Читайте также:
Кованые изделия: использование изделий из металла в сфере ландшафтного дизайна

Добавляя в слав те или иные легирующие компоненты, можно добиться точных характеристик, улучшить разнообразные свойства.

Свойства и марки вольфрама

Вольфрам имеет свои механические и физические свойства, а также несколько разновидностей марок.

К физическим свойствам относят:

  • Коэффициент термического линейного расширения — 4,32*10 (-6) м/мК.
  • Сопротивление электрическое — 5,5 мкОм*см.
  • Теплопроводность — 129 Вт/(м*К).
  • Теплоёмкость удельная — 0,147 Дж/(г*К).
  • Температура кипения — 5900 градусов.
  • Температура плавления — 3380 градусов.
  • Плотность — 19,3 г/см3.
  • Атомный диаметр — 0,274 нм.
  • Атомная масса — 183,84 г/моль.
  • Атомный номер — 74.

Механические свойства:

  • Относительное удлинение — 0%.
  • Временное сопротивление — 800−1100 МПа.
  • Коэффициент Пуассона 0,29.
  • Модуль сдвига — 151,0 ГПа.
  • Модуль упругости — 415,0 ГПа.

Отличается этот металл маленькой скоростью испарения даже при 2 тыс. градусов и очень большой точкой кипения — 5900 градусов. Свойствами, которые ограничивают область использования этого материала, являются малое сопротивление окислению, высокая склонность к ломкости и высокая плотность. На вид он напоминает сталь. Используется для того, чтобы изготавливать сплавы высокой прочности. Обработать его можно только после нагревания. Температура нагрева зависит от того, какой именно метод обработки вы собираетесь проводить.

Вольфрам имеет такие марки:

  1. МВ — сплав вольфрама и молибдена. Повышается прочность молибдена при сохранении пластичности после обжига.
  2. ВРН — вольфрам без присадки. В нём допустимо повышенное содержание примесей.
  3. ВР — сплав рения и вольфрама.
  4. ВЛ, ВИ, ВТ — вольфрам с присадкой окиси лантана, иттрия и тория соответственно. Повышают эмиссионные свойства вольфрама.
  5. ВМ — вольфрам с ториевой и кремнещелочной присадками. Повышает температуру рекристаллизации и прочность при высоких температурах.
  6. ВА — вольфрам с алюминиевой и кремнещелочной присадками. Увеличивает температуру первичной рекристаллизации, формоустойчивость при больших температурах, а также прочность после отжига.
  7. ВЧ — чистый без присадок.

Производство и применение вольфрамовых твёрдых сплавов

Для получения вольфрамовых сплавов применимы лишь методы порошковой металлургии. В этом случае порошок при высокой температуре в специальных печах и определенной созданной среде спекаются. Далее под прессом формируются куски, слитки, штабики, в зависимости от требований к готовому продукту и этапов технологического процесса.

Чтобы выбрать наиболее подходящий вариант, важно ознакомиться с видами сплавов на основе вольфрама:

  • Рений-вольфрам. Имеет более высокие показатели пластичности после термической обработки, чем чистый металл. При высоких температурах именно рений добавляет сплаву прочности, позволяя работать в экстремальных температурах. В промышленности из сплава изготавливают термопары для измерения темп. металлов в углеродной среде.
  • Вольфрам-молибден. Из марки МВ-Мп производят горячекатаные листы, изделия для высокотемпературных печей. МВ-2-МП – обработанные либо экструдированные заготовки, тигли. МВ10-МП – марка, которая востребована при изготовлении распыляемых мишеней. Вольфрам-молибденовые сплавы идеальны для изготовления частей высокотемпературных печей и теплообменников, установок для отжига уранового топлива.
  • Вольфрам-железо-никель. ВНЖ сплавы, несмотря на содержание W от 80% до 97%, имеют высокий коэффициент поглощения гамма-излучения, превосходя свинец. Поэтому из тяжёлых сплавов (ВНЖ-97,5, ВНЖ-95, ВНЖ 7-3) часто изготавливаются защитные контейнеры и транспортировочные кейсы для хранения, перевозки радиоактивных веществ. Сплавы с добавлением никеля и железа идут на изготовления сердечников снарядов, балансиров, деталей центрифуг.
  • Медно-вольфрамовый сплав может состоять из двух химических элементов или содержать также никель. Самые распространённые марки в России – ВНМ 3-2, ВНМ 5-3, ВНМ 2-1, ВД-30, ВД-25, ВД-20. Используются в оборудовании постоянного контроля, защитных экранах, коллиматорах. Из сплавов создают электрические контакты, части снарядов в оборонной промышленности.

Изготовление сплавов и деталей на заказ

ООО «Вольфрамофф» не только занимается производством прокатной и штампованной продукции из тяжелых тугоплавких сплавов. У нас можно заказать изготовление деталей по индивидуальным чертежам. Также предлагаем прием лома вольфрамовых сплавов на особо выгодных условиях. При заказе дополнительных услуг, выполняем лазерную резку, обмотку, штамповку любых изделий – нашего или стороннего производства. Нужна деталь, но нет чертежа? Обратитесь за помощью к нашим специалистам – разработаем чертежи и выпустим уникальные изделия именно для вашего предприятия!

§5. Вольфрамовые полосы (листы, ленты, фольга, пластины)

Производство
Как правило, плоский прокат из вольфрама — листы , ленты , пластины, фольга — получают применением двух операций — плоская ковка и прокатка. В качестве заготовки используются вольфрамовые штабики различных размеров.

Сначала штабики из вольфрама подвергаются плоской ковке пневматическим молотом. Ковку ведут при температуре 1500-1700 °С, которая по мере деформации уменьшается до 1200-1300 °С. Операция ковки продолжается до получения поковки толщиной 8-10 мм (при сечении штабика 25х25 мм) или 4-5 мм (при сечении штабика 12х12 мм).

Затем полученные поковки подвергают прокатке на прокатных станах. В начале процесса прокатки заготовки нагревают до 1300-1400 °С, затем понижают температуру до 1000-1200 °С. С помощью горячей прокатки получают вольфрамовые листы, ленты и пластины толщиной до 0,6 мм. Для получения листов, лент и пластинок меньшего размера проводят холодную прокатку. Для получения тонких листов из вольфрама толщиной до 0,125 мм и ленты (фольги) толщиной 0,02-0,03 мм применяют прокатку в пакетах. Пакет состоит из нескольких вольфрамовых лент равной толщины и более толстых молибденовых пластин, которые лежат поверх лент из вольфрама. Молибденовые пластины более пластичны и быстрее деформируются, чем вольфрамовые. В результате во время прокатки они становятся тоньше, чем вольфрамовые ленты. Через один или несколько переходов молибденовые пластины приходится заменять новыми так, чтобы толщина пакета оставалась приблизительно постоянной. Стоит отметить, что целью данного процесса является изготовление именно тонкой вольфрамовой ленты (фольги). Молибденовые пластины здесь являются расходным материалом, который необходим для осуществления прокатки в пакетах.

Читайте также:
Канализационные насосные станции (КНС)

Заготовками для вольфрамовой ленты, пластин и листов также могут служить слитки из вольфрама, которые получают методом плавки (см. Главу 2). Слитки предварительно прессуют. Из слитков диаметром 70-80 мм прессованием получают прямоугольные заготовки толщиной 20-25 мм и шириной 50-60 мм. Затем заготовки деформируют на двухвалковых прессах.

Вольфрамовые листы В-МП

Вольфрамовые листы В-МП получили широкое распространение в промышленности. Они производятся из порошка вольфрама марок ПВ1 и ПВ2, содержащего 99,98% W. Листы и пластины В-МП должны иметь толщину 0,5-45 мм, обрезанные кромки. Листы могут быть механически обработанны в соответствии с требованиями заказчика.
ГОСТ 23922-79 “Листы из вольфрама марки В-МП. Технические условия”.
Применение

Благодаря высокой жаропрочности вольфрамовые листы, как и другая продукция из данного тугоплавкого металла, применяются в условиях экстремально высоких температур. Из вольфрамовых листов изготавливается различная оснастка для высокотемпературных печей — тепловые экраны, подставки и другие элементы крепления. Распыляемые мишени из вольфрама, которые выполнены в виде пластин, используются для тонких барьерных пленок при металлизации полупроводниковых компонентов интегральных схем. В ядерной энергетике вольфрамовые листы используются в качестве экранов для ослабления потока радиоактивного излучения.

Вольфрамовая продукция

Из вольфрама изготавливают многие необходимые для хозяйства предметы, такие как проволока, прутки и прочие.

Прутки

Одной из наиболее распространённой продукцией из этого тугоплавкого материала являются вольфрамовые прутки. Исходным материалом для его изготовления является штабик.

Чтобы из штабика получить пруток его подвергают ковке, используя ротационную ковочную машину.

Осуществляется ковка при нагревании, так как этот металл при комнатной температуре очень хрупкий. В ковке выделяют несколько этапов. На каждом последующем прутки получаются меньшего диаметра.

На первом этапе получаются прутки, которые будут иметь диаметр до 7 миллиметров, если штабик будет иметь длину от 10 до 15 сантиметров. Температура заготовки при ковке должна равняться 1450−1500 градусов. Нагревающим материалом обычно является молибден. После второго этапа прутки будут составлять в диаметре до 4,5 миллиметров. Температура штабика при её производстве примерно 1250−1300 градусов. На следующем этапе прутки будут иметь диаметр до 2,75 миллиметров.

Прутки марок ВЧ и ВА получают при более низких температурах, чем марок ВИ, ВЛ и ВТ.

Если заготовка была получена методом плавки, то горячая ковка не осуществляется. Связано это с тем, что такие слитки имеют крупнокристаллическую грубую структуру. При использовании горячей ковки могут появиться разрушения и трещины.

В этой ситуации вольфрамовые слитки подвергаются горячему двойному прессованию (приблизительная степень деформации 90%). Производится первое прессование при температурном режиме в 1800—1900 градусов, а второе — 1350−1500. После этого заготовки подвергаются горячей ковке для того, чтобы из них получить вольфрамовые прутки.

Эта продукция применяется во многих промышленных отраслях. Одна из наиболее распространённых — сварочные неплавящиеся электроды. Для них подойдут прутки, которые изготовлены из марок ВЛ, ВЛ и ВТ. В качестве нагревателей применяются прутки, изготовленные из марок МВ, ВР и В. А. Они применяются в печах, температура которых может достигать 3 тыс. градусов в вакууме, атмосфере инертного газа или водорода. Вольфрамовые прутки могут быть катодами газозарядных и электронных приборов, а также радиоламп.

Получение вольфрама: порошок и компактный металл

Вольфрам, как многие другие элементы редкой группы, не встречается в природе. Поэтому добыча металла не сопровождается строительством крупных промышленных комплексов. Сам процесс получения материала условно делят на такие этапы:

  1. Добыча руды, содержащей редкий металл.
  2. Создание условий для возможного выделения вольфрама от перерабатываемой массы.
  3. Концентрирование материала в виде раствора или осадка.
  4. Очищение полученного химического соединения.
  5. Получение чистого вещества.

Более сложным оказывается процесс изготовления компактного металла, к примеру, вольфрамовой проволоки. Основная трудность заключается в том, что нельзя допустить даже малейшего попадания примесей, резко ухудшающих плавкие и прочностные свойства.

Процесс производства тугоплавкого вольфрама

Этот материал относят к редким металлам. Для него характерны сравнительно небольшие объёмы потребления и производства, а также в земной коре малая распространённость. Никакой из редких металлов не получают восстановлением из сырья. Изначально оно перерабатывается в соединение химическое. А ещё любая редкометаллическая руда перед переработкой подвергается дополнительному обогащению.

Выделяют три главные стадии для получения редкого металла:

  1. Разложение руды. Извлекаемый металл отделяется от основной массы перерабатываемого сырья. Он концентрируется в осадке или растворе.
  2. Получение химического чистого соединения. Его выделение и очистка.
  3. Из полученного соединения выделяют металл. Так получают чистые материалы без примесей.

В процессе получения вольфрама тоже есть несколько стадий. Исходное сырьё — шеелит и вольфрамит. Обычно в их составе содержится от 0,2 до 2% вольфрама.

  1. Обогащение руды производится при помощи электростатической или магнитной сепарации, флотации, гравитации. В итоге получают концентрат вольфрамовый, который содержит примерно 55−65% ангидрида вольфрама. Контролируется в них и наличие примесей: висмута, сурьмы, меди, олова, мышьяка, серы, фосфора.
  2. Получение вольфрамового ангидрида. Он является сырьём для изготовления вольфрама металлического или же его карбида. Для этого проводится ряд процедур, таких как: выщелачивание спёка и сплава, разложение концентратов, получение вольфрамовой технической кислоты и прочие. В результате этих действий должен получиться продукт, который будет содержать в себе 99,9% трехокиси вольфрама.
  3. Получение порошка. В виде порошка чистый металл может быть получен из ангидрида. Для этого проводится восстановление углеродом или водородом. Углеродное восстановление проводится реже, потому что ангидрид насыщается карбидами и это приводит к хрупкости металла и ухудшению обработки. При получении порошка применяют специальные методы, которые позволяют контролировать форму и размер зёрен, гранулометрический и химический составы.
  4. Получение вольфрама компактного. В основном он в виде слитков или штабиков является заготовкой для изготовления полуфабрикатов: ленты, прутков, проволоки и прочих.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: