Неплавящиеся электроды

На многих автосервисах сейчас можно увидеть надпись «Сварка аргоном». Это уже никого не удивляет – детали автомобильных корпусов и двигателей из алюминиевых сплавов широко распространены, также, как и легкосплавные колёсные диски. И только профессионалы-сварщики иногда вздрагивают от режущей глаз неправильности этого термина.

В самом деле – возможна ли сварка аргоном? На правилен ли термин «Сварка аргоном»? Конечно же, нет. Правильнее бы было написать – сварка в аргоне, имея в виду сварку в защитной среде из аргона. Ведь известно, что аргон – абсолютно инертный газ, не вступающий в химические реакции. Именно поэтому он и считается идеальной защитной средой для дуговой сварки.

Конечно, всем профессионалам известны правильные названия этого метода (или способа, что одно и тоже) сварки. В СССР и России общеупотребительным стало название АДС (аргонодуговая сварка) или РАДС (ручная аргонодуговая сварка). В Европе распространён термин TIG (Tungsten Inert Gas), в Германии часто используют аббревиатуру WIG (Wolfram Inert Gas), а американцы – GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). Что, в общем, является описанием одного и того же – дуговой сварки неплавящимся электродом в инертном защитном газе.Однако главные слова в названии этого метода сварки – неплавящийся электрод. Недаром в Германии точно обозначили его как «вольфрам» и именно неплавящийся вольфрамовый электрод является ключевым элементом для сварки TIG/WIG/GTAW.

Вольфрам известен с 80-х годов XVIII века, когда он был выделен из минерала вольфрамита, получившего своё название от немецкого народного Wolf Rahm – волчьи сливки или волчья пена. Название это дали германские металлурги, оно связано с тем, что вольфрам, часто сопровождающий оловянные руды, мешал выплавке олова, переводя его в шлаковую пену – пожирает олово как волк овцу. В английский язык название вольфрама (tungsten) перешло от шведского выражения «тяжелый камень».

Вольфрам является самым тугоплавким из известных металлов – его температура плавления 3.422°C, а кипит вольфрам при 5.555°C. Тугоплавкость вольфрама в сочетании с его высокой твёрдостью, коррозионной стойкостью при высоких температурах и относительно хорошей электропроводностью сделали его идеальным материалом для изготовления неплавящихся электродов для дуговой сварки.Несмотря на свою твёрдость, вольфрам в нагретом состоянии хорошо обрабатывается давлением и это позволяет изготавливать из него электродные стержни методом ротационной ковки и последующей протяжкой через твёрдосплавные фильеры и калибровкой. Затем прутки нарезаются, шлифуются и в результате мы получаем неплавящиеся электроды стандартной длины 175 мм.

Существуют способы улучшить свойства вольфрама в составе неплавящихся электродов, добавив в него легирующие присадки, в качестве которых используют оксиды редкоземельных металлов. Легирующие добавки во многом определяют технологические и сварочные свойства неплавящихся электродов, в первую очередь, их применяемость для сварки различных материалов, а также род и полярность сварочного тока.

Основное различие неплавящихся электродов – диаметр и наличие легирующих добавок к вольфраму. Диаметр электрода определяет плотность тока, то есть максимальный сварочный ток, для которого можно использовать электрод; диаметр электрода определяется толщиной свариваемых деталей и легко может быть измерен обычным штангенциркулем.Но как отличить друг от друга неплавящиеся электроды с различным легированием? Ведь все электроды имеют одинаковый серостальной цвет. На помощь приходит цветная маркировка, которая наносится на один из кончиков каждого электрода. Обозначения цветных маркировок неплавящихся электродов и их применение в зависимости от рода и полярности сварочного тока и свариваемых материалов удобнее привести в виде таблицы.

Маркировка неплавящихся электродов

Марка неплавящегося электрода	WP	WC-20	WT-20	WY-20	WZ-8	WL-20	WL-15
Цвет маркировки	зелёный	серый	красный	тёмно-синий	белый	голубой	золотой
Легирующие присадки	чистый вольфрам	оксид церия(CeO2)	оксид тория(ThO2)	оксид иттрия(Y2O3)	оксид циркония (ZrO2)	оксид лантана(La2O3)
—	—	2,0%	2,0%	2,0%	0,8%	2,0%	1,5%
Свариваемые материалы	алюминий, магний, алюминиевые сплавы	кремниевая бронза, титановые сплавы, никель и никелевые сплавы, молибден, тантал, ниобий	аустенитная нержа-веющая сталь, медь и медные сплавы, кремниевая бронза, титановые сплавы, никель и никелевые сплавы, молибден, тантал, ниобий	углеродистая и низколегиро-ванная сталь, аустенитная нержавеющая сталь, медь и медные сплавы, кремниевая бронза, титановые сплавы – сварка особо ответственных конструкций	алюминий, магний, алюминиевые сплавы, никель и никелевые сплавы	высоколеги- рованная сталь, алюминие- вые сплавы, медь, бронза
Особенности применения	высокая стойкость, лёгкая подготовка к сварке, трудно затачиваются	хорошее зажигание дуги, повышенный допустимый ток	высокая стойкость	самая высокая стойкость, высокая стабильность дуги	высокая стабильность дуги	лёгкое зажигание дуги, низкая склонность к образованию прожогов, высокая стабильность дуги, высокая устойчивость заточки

Стабильность дуги, комфортность работы сварщика и качество сварки напрямую зависят от пра-вильности выбора марки неплавящихся электродов. Поэтому перед началом сварки необходимо внимательно изучить свойства материалов свариваемых деталей и требования к свариваемой конструкции. Правильный выбор неплавящихся электродов поможет вам выполнить вашу работу легко и с высоким качеством.