Egyszerűen – Volfrámelektródás, semleges védőgázos ívhegesztés (141) AWI, TIG stb

A volfrámelektródás, semleges védőgázos ívhegesztési eljárásnál a semleges gázatmoszférában fenntartott ív a munkadarab és a volfrám elektróda között ég. A hegesztés hegesztőanyaggal vagy anélkül végezhető. Egyenáramú és váltakozó áramú eljárás is használatos, az egyenáram polaritása jelentős hatással van az ívre, annak hőeloszlására, a varrat alakjára, a munkadarab felületén lévő oxidhártya bontására illetve az eljárás alkalmazhatóságára.

Általában egyenáram, egyenes polaritású (DCEN) alkalmazás esetén, a volfrámelektróda (katód) termikus emissziója következtében a kialakuló katódesés jelentősen kisebb a munkadarabnál kialakuló anódesésnél. Ez kedvez a mélyebb és keskenyebb beolvadás elérésének, ugyanakkor a katód melegedése, a termikus emisszió miatt) viszonylag kicsi.

Egyes alkalmazások esetében fordított polaritású (DCEP) technikát alkalmaznak például az ívgyújtás idejére annak elősegítésére, vagy az alumínium oxidrétegének bontásához illesztve egyenáramú hegesztéséhez. Ezt az elrendezés a volfrámelektróda megnövekedett hőterhelésével, és az ívstabilitás romlásával jár, a munkadarab hideg katódként viselkedik. A kialakuló varratra szélesebb varratszélesség és sekélyebb beolvadás jellemző.

A volfrámelektródás, semleges védőgázos ívhegesztéshez áramtartó (CC, „eső”) jelleggörbéjű áramforrás alkalmazása azt az előnyt nyújtja, hogy az ívhossztól kevésbé függő áramot tart fenn hegesztés közben. A fellépő ívhossz-változás csak kismértékű áramváltozással és ennek megfelelően stabilabb teljesítménnyel jár. Ezért, az olyan eljárásoknál, amelyeknél az ívhossz tartása nem szabályozott (TIG),- az áram stabilitása első közelítésben teljesítménystabilitást jelent, ezt támogatja az áramforrás áramtartó (ívhossztól kevéssé függő) jelleggörbéje.

A volfrámelektródás, semleges védőgázos ívhegesztés berendezései

Hálózati kábel csatlakozóval;
Hegesztő áramforrás;
Munkakábel (hegesztőkábel);
Testkábel;
Hegesztő pisztoly
Testkábel csipesz;
Munkadarab
Hegesztő pálca (huzal)
Gázpalack tömlővel és bizt. szerelvényekkel

Léghűtéses hegesztőpisztoly részei volfrámelektródás, semleges védőgázos ívhegesztéshez (141) AWI, TIG

Volfrám el. védőház;
Volfrám szorító patron;
Illesztő gyűrű
Gázlencse
Gázlencse
Kerámia gázterelő
Kerámia gázterelő
Szigetelő gyűrű
Spec. gázterelők
Volfrámelektróda

Volfrám elektróda

A volfrámelektróda a hegesztő ív létrehozásakor anód vagy katódként működő, bevonat nélküli nem leolvadó szinterfém. Olvadáspontja 3400°C ami az alkalmazott adaléktól jelentősen függően eltérő lehet. Az oxid adalékok egyenletes finom eloszlásban helyezkednek el a volfrám alapszövetben. A kompozit elektródák volfrám pálcára felvitt oxidbevonatból áll.

Tiszta volfrám (W/WP), kis izzási hőmérsékletű (~3360°C), egyenáram esetén nehezen gyújt.

Lantán-oxiddal ötvözött volfrám (WL), nagy izzási hőmérsékletű (~4200°C), hosszú élettartamú, kiváló hegesztési tulajdonságú. Az oxid (LaO2) ennyisége 0,9-2,2 tömeg %.

Tórium-oxid ötvözésű volfrám (WT), nagy izzási hőmérsékletű (~4000°C), hosszú élettartamú, jó hegesztési tulajdonságú, de radioaktív. Az oxid (ThO₂) mennyisége 0,35-4,2 tömeg %.

Cirkónium-oxiddal adalékolt volfrám (WZ), nagy izzási hőmérsékletű (~3800°C), könnyűfémek hegesztéséhez, váltakozó áramú hegesztéshez, kiváló ívgyújtási tulajdonságú. Az oxid (ZnO2) mennyisége 0,15-0,9 tömeg %.

Cérium-oxiddal adalékolt volfrám (WC), nagy izzási hőmérsékletű (~3800°C), kis párolgási veszteségű, kis árammal végzett egyenáramú hegesztéshez. Az oxid (CeO₂) mennyisége 1,8-2,2 tömeg %.

A volfrámelektródákra vonatkozó előírások szerint atomerőműben alkalmazandó elektródaként, a nem leolvadó volfrámelektródák osztályba sorolását tartalmazó MSZ EN ISO 6848 szabvány szerinti lantán, cirkónium, illetve ittrium ötvözésű volfrámelektróda használható.

A volfrámelektróda minőségétől függ az ív gyújtása, stabilitása, irányíthatósága, a varrat alakja. Ezért az elektróda csúcsa legyen szimmetrikus, kúposra vagy csonka kúp alakúra és hosszirányban köszörült. További elvárás a környezetvédelmi és munkavédelmi megfelelőség, hosszú élettartam magas áramterhelhetőség mellett is.

Az elektródák áramterhelhetősége az áramnem, a polaritás és az adalékolt oxidoktól függően az átmérőjével arányosan növekszik. Az átmérő megválasztásához figyelembe veendő egyéb szempontok: balansz, hűtés, szabad elektródahossz, áramforrás.