在現(xiàn)代工業(yè)領域,焊接技術作為一種重要的連接工藝,廣泛應用于航空航天、汽車制造、電子設備等多個行業(yè)。而鎢電極,作為焊接技術中的關鍵材料,以其獨特的性能和廣泛的應用領域,成為了點亮焊接技術璀璨之光的重要元素。
一、鎢電極的獨特性能
鎢電極是用具有高熔點、耐腐蝕、高密度以及良好導熱和導電性的鎢材料制成的。鎢的熔點高達3683℃±20℃,使得鎢電極在焊接過程中能夠承受極高的溫度而不熔化。同時,鎢電極還具有良好的電子發(fā)射能力,使得焊接電弧更加穩(wěn)定,焊縫質量更高。
為了進一步提高鎢電極的性能,通常在鎢基體中添加稀土氧化物,如氧化鈰、氧化鑭、氧化釷等。這些稀土氧化物的添加能夠刺激鎢的電子逸出功,改善電極的起弧性能和弧柱的穩(wěn)定性,降低電極的燒損率。不同種類的稀土氧化物添加,使得鎢電極在性能上呈現(xiàn)出多樣性,滿足了不同焊接場景的需求。
二、鎢電極的種類與應用
鎢電極根據(jù)添加的稀土氧化物種類和含量的不同,可以分為純鎢電極、鈰鎢電極、鑭鎢電極、釷鎢電極等多種類型。
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純鎢電極:是氬弧焊接最早使用的電極,主要用于交流焊接。純鎢電極的電極頭一般是球形的,適用于正弦波和傳統(tǒng)的方波氬弧焊。然而,純鎢電極在直流焊接條件下容易出現(xiàn)不起弧或電弧不穩(wěn)定的情況,因此其應用受到一定限制。
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鈰鎢電極:是目前普遍采用的一種電極,具有良好的起弧性能和電弧穩(wěn)定性,無放射性,使用安全。鈰鎢電極主要應用在低電流的直流焊接中,是低電流焊接環(huán)境下釷鎢電極的最好替代品。
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鑭鎢電極:具有優(yōu)異的機械切割性能和抗蠕變性能,再結晶溫度高,延展性好。鑭鎢電極在直流和交流焊接中都有良好的表現(xiàn),是國際上最受歡迎的電極材料之一。
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釷鎢電極:雖然具有比純鎢更優(yōu)越的焊接性能,但由于其含有放射性元素釷,對人體和環(huán)境有一定的危害,因此在使用時需要特別注意通風和廢棄焊接頭的妥善處理。盡管如此,釷鎢電極在超負荷電流下仍能保持良好的運作性能,被廣泛應用于直流電焊接領域。
三、鎢電極的形狀與打磨
鎢電極的形狀對焊接性能有著重要影響。根據(jù)焊接電流和應用場景的不同,鎢電極的端部可以被打磨成不同的形狀,如尖錐形、圓弧形、圓柱形和平底形等。
- 尖錐形:適用于小電流焊接薄板和彎邊對接焊縫,能夠產(chǎn)生更集中的電弧,提高焊接質量。
- 圓弧形:適用于交流電源焊接,但在直流正接時電弧不穩(wěn)定。
- 圓柱形:適用于焊接鋁、鎂合金,但直流正接方法不可用。
- 平底形:適用于直流正接,電弧較集中,燃燒穩(wěn)定,焊縫成形良好。
為了正確打磨鎢電極并防止污染,應使用專門設計用于打磨鎢極的砂輪,并確保打磨痕跡是縱向的。正確的打磨方法和合適的端頭形狀能夠顯著提高鎢電極的焊接性能和使用壽命。
四、鎢電極在焊接技術中的應用
鎢電極主要用于TIG(鎢極氣體保護焊)焊接中,是TIG焊接技術的核心材料。在TIG焊接過程中,鎢電極作為非熔化極,通過電弧的高溫作用將焊材和母材熔化并連接在一起。由于鎢電極具有良好的導電性和導熱性,能夠承受高溫而不熔化,因此能夠確保焊接過程的穩(wěn)定性和焊縫質量的高品質。
除了在TIG焊接中的應用外,鎢電極還廣泛應用于等離子弧焊接、切割及非熔化極氬弧焊等領域。隨著焊接技術的不斷發(fā)展和進步,鎢電極的性能也在不斷提升和完善,為焊接技術的發(fā)展注入了新的活力和動力。
五、結語
鎢電極以其獨特的性能和廣泛的應用領域,在焊接技術中發(fā)揮著不可替代的作用。從純鎢電極到各種稀土氧化物添加的鎢電極,不同類型的鎢電極滿足了不同焊接場景的需求。同時,隨著焊接技術的不斷發(fā)展和進步,鎢電極的性能也在不斷提升和完善。相信在未來,鎢電極將繼續(xù)點亮焊接技術的璀璨之光,為工業(yè)制造和科技進步貢獻更多的力量。