1.钨极的作用及其要求
(1)钨极的作用
钨是一种难熔的金属材料,能耐高温,其熔点为3653~3873K,沸点为6173K,导电性好,强度高。
氩弧焊时,钨极作为电极,起传导电流、引燃电弧正常燃烧的作用。
(2)对钨极的要求
钨极除应耐高温、导电性好、强度高外,还应具有很强的发射电子能力(引弧容易、电弧稳定),并且电流承载能力大、寿命长、抗污染性好。
钨极必须经过清洗抛光或磨光。清洗抛光指的是在拉拔或锻造加工之后,用化学清洗方法除去表面杂质。
对钨极化学成分的要求见表6-21。
表6-21 对气体保护焊钨极的化学成分要求
2.钨极的种类、牌号及规格
钨极按其化学成分分类有以下五种:纯钨极,其牌号是W1、W2;钍钨极,其牌号是WTh-7、WTh-10、WTh-15;铈钨极,其牌号是WCe-20;锆钨极,其牌号是WZr-15;镧钨极。长度范围为76~610mm,可用的直径范围一般为0.5~6.3mm。
(1)各类钨极的特点
1)纯钨极。含钨99.85%(质量分数)以上。纯钨极价格不太昂贵,一般用在要求不严格的情况。使用交流电时,纯钨极电流承载能力较低,抗污染能力差,要求焊机有较高的空载电压,故目前很少采用。
2)钍钨极。含有1%~2%(质量分数)氧化钍的钨极,其电子发射率较高,电流承载能力较好,寿命较长并且抗污染性能较好。使用这种钨极时,引弧比较容易,并且电弧比较稳定。其缺点是成本较高,具有微量放射性。
3)铈钨极。在纯钨中加入2%(质量分数)氧化铈,便制成了铈钨极。与钍钨极相比,它具有如下优点:直流小电流焊接时,易建立电弧,引弧电压比钍钨极低50%,电弧燃烧稳定;弧柱的压缩程度较好,在相同的焊接参数下,弧束较长,热量集中,烧损率比钍钨极低5%~50%,修磨端部次数少,使用寿命比钍钨极长;最大许用电流密度比钍钨极高5%~8%;放射性极低。铈钨极是我国建议尽量采用的钨极。
4)锆钨极。它的性能在纯钨极和钍钨极之间。用于交流焊接时,具有纯钨极理想的稳定特性和钍钨极的载流量及引弧特性等综合性能。
5)镧钨极。镧钨极还在研制之中,我国已将其定为第五类。
(2)牌号的定义
目前我国对钨极的牌号没有统一的规定,根据其化学元素符号及化学成分的平均含量来确定牌号是比较流行的一种方法。现举例如下:
铈钨极:(www.xing528.com)
钍钨极:
各类钨极的排号及化学成分见表6-21。
(3)钨极的规格
制造厂家按长度供给的钨极为76~610mm。常用钨极的直径(mm)为:0.5、1.0、1.6、2.0、2.5、3.2、4.0、5.0、6.3、8.0、10。
3.钨极载流量(许用电流)
钨极载流量的大小主要由直径、电流种类和极性来决定。如果焊接电流超过钨极的许用值时,会使钨极强烈发热、熔化和蒸发,从而引起电弧不稳定,影响焊接质量,导致焊缝产生气孔、夹钨等缺陷。同时,焊缝的外形粗糙不整齐。表6-22列出了根据钨极直径推荐的电流范围。
表6-22 根据钨极直径推荐的电流范围
在施焊过程中,焊接电流不得超过钨极规定的许用电流上限。
4.钨极端部几何形状及其加工
钨极端部形状对焊接电弧燃烧的稳定性及焊缝的成形影响很大。
使用交流电时,钨极端部应磨成半球形;使用直流电时,钨极端部呈锥形或截头锥形易于高频引燃电弧,并且电弧比较稳定。钨极端部的锥度也会影响焊缝的熔深、如减小锥角可减小焊道的宽度,增加焊缝的熔深。常用的钨极端部几何形状如图6-4所示。
磨削钨极应采用专用的硬磨料精磨砂轮,并应保持钨极磨削后几何形状的均一性。
磨削钨极时,应采用密封式或抽风式砂轮机,焊工应戴口罩,磨削完毕后应洗净手脸。
图6-4 常用的钨极端部几何形状
a)小电流 b)大电流 c)交流电流
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