ช่างเชื่อมมืออาชีพถือว่าการเชื่อมอาร์กอาร์กอนเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและน่าเชื่อถือที่สุดในการเชื่อมผลิตภัณฑ์โลหะต่างๆ การต่อชิ้นส่วนประเภทนี้ได้รับความนิยมไม่เฉพาะในสถานประกอบการอุตสาหกรรมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในสภาพการทำงานที่บ้านด้วย เนื่องจากช่วยให้สามารถเชื่อมโลหะที่มีคุณสมบัติทางกลและทางกายภาพต่างกันได้
การเชื่อมต่ออาร์กอนอาร์กเป็นการหลอมโลหะโดยใช้อิเล็กโทรดทังสเตน ดังนั้น ก่อนที่คุณจะเริ่มการเชื่อม คุณต้องอ่านประเภทและเครื่องหมายของอิเล็กโทรดทังสเตนสำหรับการเชื่อมอย่างระมัดระวัง
คุณสมบัติ
โครงสร้าง อิเล็กโทรดทังสเตนทำขึ้นในรูปของแท่งโลหะบาง ๆ จากอนุภาคอัดของโลหะนี้ การใช้อนุภาคอัดขนาดเล็ก ซึ่งก่อนหน้านี้ต้องผ่านการอบชุบที่อุณหภูมิสูง แทนที่จะใช้ชิ้นส่วนของโลหะแข็ง จะขึ้นอยู่กับการหักเหของแสงสูงของวัสดุนี้
ลักษณะแท่งแบบนี้แทบไม่ต่างจากโลหะหล่อเลย เพื่อทำให้อาร์คเสถียร ลดการเกิดแก๊ส ลดความเป็นกรดของโลหะ การเคลือบพิเศษถูกนำไปใช้กับอิเล็กโทรดทังสเตนสำหรับการเชื่อมอาร์กอาร์กอน ซึ่งยังช่วยเพิ่มการผสมโลหะ
แน่นอนว่าการใช้อาร์กอนอาร์คสำหรับใช้ในบ้านถือเป็นเทคโนโลยีที่มีราคาแพง แต่ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อทำงานกับโครงสร้างโลหะที่ซับซ้อนจากวัสดุต่างๆ เนื่องจากไม่มีคราบสะสมส่วนเกินจากการเคลือบ การเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดทังสเตนในสภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซป้องกันจึงถือว่ามีคุณภาพสูงกว่าการเชื่อมประเภทอื่น
องค์ประกอบอิเล็กโทรด
แท่งทังสเตนส่วนใหญ่ประกอบด้วยโลหะบริสุทธิ์ 97% เช่นเดียวกับสารเติมแต่งต่างๆ ที่ช่วยกระตุ้นกระบวนการเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปริมาณของสารเติมแต่งได้ตั้งแต่ 1.5% ถึง 3%
สารเติมแต่งหลักคือ:
- เซอร์โคเนียมออกไซด์
- ซีเรียมออกไซด์
- แลนทานัมออกไซด์;
- ทอเรียมออกไซด์
- อิตเทรียมออกไซด์
เนื่องจากองค์ประกอบนี้ อิเล็กโทรดทังสเตนสำหรับการเชื่อมอาร์กอนมีลักษณะการหักเหของแสงสูง (ประมาณ 3000 ℃) และจุดเดือดสูง (เกือบ 5800 ℃) คุณสมบัติเหล่านี้บ่งบอกถึงการใช้วัสดุที่ต่ำมากในระหว่างกระบวนการเชื่อม ใช้วัสดุเพียงหนึ่งร้อยในหนึ่งเมตรของตะเข็บเชื่อม สิ่งสำคัญคือพื้นผิวของอิเล็กโทรดไม่มีร่องรอยของการปนเปื้อนและสิ่งเจือปนจากต่างประเทศรวมถึงสารหล่อลื่นเทคโนโลยีเปลือกและรอยแตก เมื่อซื้อ จะตรวจพื้นผิวของแท่งด้วยสายตา
การทำเครื่องหมายผลิตภัณฑ์ทังสเตน
เลือกบาร์โดยปลายทางเป็นไปได้เท่าเทียมกันในทุกประเทศทั่วโลก เนื่องจากการทำเครื่องหมายของขั้วไฟฟ้าทังสเตนถูกกำหนดตามมาตรฐานสากล และนี่หมายความว่าเป็นจารึกบนร่างกายและสีของปลายที่สะท้อนถึงองค์ประกอบทางเคมีและประเภทของผลิตภัณฑ์ที่เลือก
อักษรตัวแรก W ระบุว่านี่คืออิเล็กโทรดทังสเตน ลักษณะของผลิตภัณฑ์ในรูปแบบบริสุทธิ์นั้นไม่สูงมาก ดังนั้นจึงเพิ่มส่วนประกอบที่เป็นโลหะผสมเพื่อปรับปรุงให้ดีขึ้น
ตัวอักษรของการผสมส่วนประกอบเพิ่มเติมระบุไว้ดังนี้:
- WP - แสดงว่าแกนทำจากทังสเตนบริสุทธิ์
- C – เพิ่มส่วนประกอบซีเรียมออกไซด์
- Y - แท่งมีอิตเทรียมไดออกไซด์
- T – อิเล็กโทรดประกอบด้วยทอเรียมไดออกไซด์
- L – มีแลนทานัมออกไซด์อยู่ในบาร์
- Z - บ่งชี้ว่ามีเซอร์โคเนียมออกไซด์
หลังตัวอักษรมีจารึกดิจิทัล ครั้งแรกแสดงถึงเปอร์เซ็นต์ของสารเติมแต่ง ตัวเลขกลุ่มที่สองระบุความยาวของแท่งในหน่วยมิลลิเมตร ความยาวที่พบบ่อยที่สุดคือ 175 มม. แต่ผู้ผลิตยังผลิตอิเล็กโทรดที่มีความยาว 50, 75 และ 100 มม.
การกำหนดอิเล็กโทรดตามสี
การเลือกยี่ห้อของอิเล็กโทรดทังสเตนตามสีนั้นค่อนข้างง่าย จารึกตัวอักษรและดิจิทัลบ่งชี้ว่ามีสิ่งสกปรกและองค์ประกอบทางเคมีของอิเล็กโทรด ซึ่งง่ายต่อการตรวจสอบโดยการอ่านเครื่องหมายบนโลหะ
เพื่อให้ได้การเชื่อมต่อคุณภาพสูงและเชื่อถือได้ของโลหะต่าง ๆ จำเป็นต้องเลือกโหมดการเชื่อมอย่างถูกต้องไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโดยตรงไปยังอิเล็กโทรดทังสเตน ดังนั้น ในบรรดาวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมประเภทต่างๆ นี้ การนำทางด้วยสีของทิปเป็นเรื่องง่าย
สีเขียว (WP)
อิเล็กโทรดรุ่นเหล่านี้มีเนื้อหาทังสเตนบริสุทธิ์สูงสุด สัดส่วนของสิ่งสกปรกที่นี่เป็นเพียง 0.5% อิเล็กโทรดดังกล่าวใช้สำหรับเชื่อมอะลูมิเนียม เช่นเดียวกับแมกนีเซียมบริสุทธิ์และโลหะผสม ผลลัพธ์ของข้อต่อที่ดีที่สุดคือเมื่อข้อต่อได้รับการปกป้องด้วยอาร์กอนหรือฮีเลียม
ความเสถียรของส่วนโค้งสูงทำได้โดยใช้กระแสความถี่ผันแปร ควรใช้ออสซิลเลเตอร์ความถี่สูงที่มีกระแสไซน์ ลักษณะของอิเล็กโทรดดังกล่าวคือรูปทรงทรงกลมของส่วนปลาย เนื่องจากโหลดความร้อนได้จำกัด
แดง (WT20)
อิเล็กโทรดรุ่นเหล่านี้มีทอเรียมออกไซด์ซึ่งเป็นธาตุกัมมันตภาพรังสีระดับต่ำ และมีผลกระทบอย่างมากไม่เพียงต่อสิ่งแวดล้อม แต่ยังรวมถึงความเป็นอยู่ที่ดีของบุคคลด้วย การใช้อิเล็กโทรดชั่วคราวไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพ แต่การใช้งานถาวรในระยะยาวอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของช่างเชื่อม ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยหลักเมื่อเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดที่มีทอเรียมคือการระบายอากาศที่ดีของห้องและการใช้อุปกรณ์ป้องกันที่เชื่อถือได้
ทังสเตนอิเล็กโทรดที่มีทอเรียมถือเป็นผลิตภัณฑ์สากลเนื่องจากใช้งานได้ดีเช่นกันทั้งบน AC และ DC แต่เมื่อเชื่อมด้วยกระแสตรง มันเกินตัวบ่งชี้คุณภาพของแท่งที่ไม่มีสารเติมแต่ง ซึ่งนำไปสู่การใช้งานที่กว้างขวาง
ความเชื่อถือได้ของข้อต่อที่ยอดเยี่ยมเกิดขึ้นเมื่อเชื่อมนิกเกิล ทองแดง ไททาเนียม ซิลิกอนบรอนซ์ โมลิบดีนัม และแทนทาลัม
สีขาว (WZ8)
อิเล็กโทรดเหล่านี้มีเซอร์โคเนียมออกไซด์เป็นสารเติมแต่งไม่เกิน 0.8% แท่งดังกล่าวสามารถทนต่อกระแสไฟที่มากกว่าขั้วไฟฟ้าทังสเตนยี่ห้ออื่น ควรใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับ
แท่งดังกล่าวเพิ่มความเสถียรของส่วนโค้งในการเชื่อม เมื่อใช้พวกเขา สระเชื่อมจะไม่ปนเปื้อนอย่างแน่นอน ซึ่งก่อให้เกิดรอยต่อคุณภาพสูงโดยไม่มีข้อบกพร่องต่างๆ มีลักษณะเฉพาะคุณภาพสูงเมื่อต่อชิ้นส่วนที่ผลิตจากแมกนีเซียม นิกเกิล อะลูมิเนียม บรอนซ์ และโลหะผสม
สีเทา (WC20)
อิเล็กโทรดเหล่านี้มีซีเรียมออกไซด์ประมาณ 2% ซึ่งเป็นโลหะหายากที่ไม่มีกัมมันตภาพรังสีที่พบได้ทั่วไป คุณสมบัติหลักของมันคือผลในเชิงบวกต่อการปล่อยของลวดเชื่อม เนื่องจากการที่การเริ่มต้นเริ่มต้นถูกทำให้ง่ายขึ้นและขยายขีด จำกัด กระแสไฟในการทำงาน
ช่างเชื่อมมืออาชีพถือว่าอิเล็กโทรดสีเทาเป็นขั้วไฟฟ้าที่เป็นสากลอย่างสมบูรณ์ เนื่องจากใช้งานได้กับกระแสไฟทุกขั้ว ในขณะเดียวกันก็ให้คุณเชื่อมต่อโลหะผสมเกือบทั้งหมดได้
เมื่อทำงานที่กระแสต่ำสุด ให้ความเสถียรที่ดีเยี่ยมของส่วนโค้งในการเชื่อม ซึ่งช่วยให้คุณสามารถเชื่อมเหล็กแผ่นบาง รวมทั้งชิ้นส่วนท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบทุกชนิด แต่การทำงานของอิเล็กโทรดดังกล่าวที่กระแสไฟสูงนั้นไม่พึงปรารถนา เนื่องจากซีเรียมออกไซด์สามารถมีสมาธิที่ปลายร้อนของแกนได้
สีน้ำเงินเข้ม (WY20)
การเชื่อมโครงสร้างที่ซับซ้อนและสำคัญซึ่งทำจากโลหะผสมทองแดง ไททาเนียม เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ ส่วนใหญ่มักจะทำด้วยอิเล็กโทรดที่มีสารเจือปนผสมอิตเทรียมไดออกไซด์ (ประมาณ 2%) ด้วยสารเติมแต่งเพิ่มเติม แท่งเหล่านี้มีความต้านทานสูงต่อจุดแคโทด ดังนั้นส่วนโค้งจึงคงที่ที่ค่าปัจจุบันใดๆ
ช่างเชื่อมมืออาชีพถือว่า WY20 เป็นอิเล็กโทรดทังสเตนที่ไม่สิ้นเปลืองที่ทนทานที่สุด
สีน้ำเงิน & ทอง (WL20 & WL15)
อิเล็กโทรดเหล่านี้มีแลนทานัมออกไซด์เป็นสารเติมแต่ง WL20 ประกอบด้วยแลนทานัมประมาณ 2% และมีสีฟ้า ในขณะที่ WL15 มีสารเติมแต่งประมาณ 1.5% และมีเครื่องหมายสีทอง
แท่งยี่ห้อนี้ถือว่าทนทานที่สุด เนื่องจากมีระดับการปนเปื้อนของบ่อเชื่อมต่ำ ด้วยคุณภาพนี้ การลับคมของอิเล็กโทรดทังสเตนชนิดนี้จึงใช้เวลานานมาก
แลนทานัมที่มีศักยภาพสูงนั้นเกิดจากการจุดไฟอย่างง่ายของส่วนโค้งและมีแนวโน้มต่ำที่จะเผาไหม้ผ่านโลหะ ด้วยความช่วยเหลือของผลิตภัณฑ์ดังกล่าว การเชื่อมต่อของทองแดง ทองแดง อะลูมิเนียม และเหล็กกล้าอัลลอยด์สูงจึงถูกสร้างขึ้น
คุณสมบัติลับคมอิเล็กโทรด
ไม่เหมือนอิเล็กโทรดแบบใช้แล้วทิ้งซึ่งพร้อมใช้งานได้ตลอดเวลา อิเล็กโทรดทังสเตนที่ไม่สิ้นเปลืองจะต้องลับให้คมขึ้น รูปร่างของส่วนปลายของผลิตภัณฑ์นี้เป็นตัวกำหนดความดันของส่วนโค้งบนพื้นผิวของโลหะที่กำลังเชื่อม เช่นเดียวกับการกระจายพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ
กฎสำหรับการลับคมแท่งจะขึ้นอยู่กับยี่ห้อของอิเล็กโทรด ตลอดจนเงื่อนไขการใช้การเชื่อมอาร์กอาร์กอน
ทรงเหลาแท่งยี่ห้อต่างๆ ดังนี้
- อิเล็กโทรด WT นูนเล็กน้อย
- ปลายอิเล็กโทรด WP และ WL ทำเป็นรูปทรงกลม (ลูกบอล);
- ร็อด WY, WC และ WZ ทำเป็นรูปกรวย
ความยาวของที่ลับคมคำนวณโดยการคูณเส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งด้วยตัวเลข 2.5 ดังนั้น หากเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรดเท่ากับ 3 มม. คุณจะต้องลับให้มีความยาว 7.5 มม. กระบวนการลับคมสามารถทำได้โดยใช้เครื่องบดหรือเครื่องบด แต่ทางที่ดีควรยึดแกนไว้ในหัวจับของสว่านไฟฟ้าและลับให้คมด้วยความเร็วต่ำ
มุมของการเหลาก็มีความสำคัญเช่นกัน พารามิเตอร์นี้ขึ้นอยู่กับกระแสเชื่อมที่ใช้:
- เมื่อทำงานที่กระแสน้ำสูงมุมเหลา 60-120 องศา
- ที่ค่าเฉลี่ยปัจจุบัน มุม 20-30 องศา;
- ที่กระแสน้ำต่ำสุด - 10-20 องศา
มุมเหลาที่ถูกต้องส่งผลต่อความเสถียรของส่วนโค้งระหว่างกระบวนการเชื่อม
ความผิดพลาดที่เกิดขึ้นระหว่างการดำเนินการนี้อาจนำไปสู่ปรากฏการณ์เชิงลบดังต่อไปนี้:
- รูปร่างไม่เท่ากันอาจทำให้ส่วนโค้งของการเชื่อมเบี่ยงเบนไปจากทิศทางที่ต้องการได้
- การละเมิดความกว้างของการลับทำให้ความร้อนไม่เพียงพอของตะเข็บ
- ความไม่เสถียรของส่วนโค้งที่เกิดจากรอยขีดข่วนและร่องลึกที่ปลายท่อ
- เจาะลึกเล็กน้อยและสึกสูงของก้านทำให้เกิดมุมคมหรือมุมป้านแหลมเกินไป
หากมีอาการคล้ายคลึงกันอย่างน้อยหนึ่งอาการ จำเป็นต้องหยุดกระบวนการเชื่อมและแก้ไขจุดบกพร่องของการลับให้ถูกต้องโดยด่วน
จำไว้ว่าการเลือกอิเล็กโทรดทังสเตนที่เหมาะสมจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานอย่างมากและปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมต่อของโครงสร้างโลหะ ปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยอย่างเคร่งครัดเมื่อทำงานเชื่อม เนื่องจากสุขภาพของช่างเชื่อมขึ้นอยู่กับสิ่งนี้
