GTAW焊接材料包括填充材料和保護氣體,在某咱程度上,鎢極也算焊接材料。焊接很薄的工件時,不使用填充材料,但大部分應用情況下需要使用填充材料。選用的填充棒(焊絲)直徑取決於(yú)母材的厚度。而母材的厚度還決定瞭(le)焊接電流的大小。GTAW焊一般通過手工方式向熔池添加填充棒(焊絲)。
美國焊接學會頒布瞭(le)GTAW焊填充材料的技術要求,應用最廣泛的是"碳鋼氣體保護焊填充材料技術要求",該技術要求适用於(yú)GTAW、PAW有GMAW等焊接方法。前綴爲R的填充材料爲GTAW的填充棒,R表示填充棒不是焊接回路的一部分。手工GTAW採用一定長度的填充棒;自動GTAW焊採用焊絲卷或焊絲盤上的填絲。AWS的填充材料技術 要求涵蓋瞭(le)大部分可焊材料的填充金屬。
GTAW焊的電極一般爲鎢極或鎢合金,因爲鎢各種金屬中熔點最高的,大約爲6170度F(3410℃)。美國焊接學會制定的鎢及鎢合金電極技術 要求中包括 八種标準鎢極(圖5.11),該圖給出瞭(le)各種AWS标準鎢極、成分及鎢極端部的色碼顔色。鎢極有兩種供貨狀态,化學清理狀态或磨光狀态。化學清理狀态的鎢極是指在拉拔或模鍛後以過化學清理的鎢極。磨光狀态的鎢極是指經過打磨後直徑均勻一緻且表面光滑、明亮的鎢極。打磨狀态的鎢極表面非常平滑呈完美的圓柱形,因此能較穩定地将熱量傳導到鎢極夾上。鎢極的直徑範圍爲0.20~0.25in(0.5~6.4mm),供貨長(zhǎng)度爲3~24in(76~610mm)。
AWS電極牌号中的首字母爲E(英文單詞(cí)electrode的首字母),字母W表示主要成分爲鎢,字母P表示鎢極的成分爲純(chún)鎢;而Ce La Th及Zr表示鎢極中分别含有少量氧化铈、氧化镧、氧化镧、氧化钍及氧化锆。有些鎢極牌号最後面還有一個數字,該數字指示合金成分的含量。字母G表示AWS未規定合金元素成分,由制造商指定。
AWS鎢極分類見圖5.11.EPW爲純鎢極,是體格最低的一種,可用於種種金屬之普通焊件的焊接。EWCe-2含有二氧化铈,二氧化铈提高 瞭(le)鎢極的引的性能、穩弧性能並(bìng)降低瞭(le)燒損率。
EWLa-1鎢極含有1%左右的氧化镧,其特點類似於(yú)EWCe-2鎢極。EWGH-1和EWTh-2分别含有1%或2%的氧化钍,這種材料具有一定的放射性,。這兩咱鎢極設計用於(yú)直流GTAW。具有引弧容易、電弧穩定及工作溫度高的優點。氧化钍含量爲2%的鎢極具有更好的引弧性能和穩弧性能,而且載流能力也更大。打磨鎢極端部時,應採(cǎi)取預防措施,防止吸入打磨下來的粉塵。EWLa-1.5及EWLa-2型鎢極可用來替代氧化钍鎢極。
EWZr-1含有1%左右的氧化锆。加入氧化锆可提高鎢極的電子發射能力,增大載流能力,提高引弧和穩弧性能,並(bìng)延長(zhǎng)鎢極壽命。
EWG鎢極(jí)加入一定量的稀土氧化物或多種氧化物組合,其加入的具體成分由制造商給(gěi)出。
鎢極夾與鎢極的尺寸必須匹配,確(què)保夾緊鎢極,以保證鎢極上的熱量能夠傳導到槍體上。鎢極伸出鎢極夾的長(zhǎng)度應盡量短。
鎢極夾和噴嘴應保持幹淨,以保證有良好的保護氣流。電極的直徑必須根據電流類型、工件類型及電流大小來選擇。對於(yú)特定材料的焊接,所需的電流大小可從焊接工藝參數表(卡)上找到。利用這類表上的數據進行選擇,例如,採用交流GTAW,焊接電流爲100A,則可選擇5/52in或1/8in(3.2mm)的純鎢極;如果選擇合金化的鎢極,則可選擇1/16in(1.6mm)或3/52in的。如果工藝表上要求採用直流正極性接法(DCEN)或直流反極性接法(DCEP),則需要的鎢極直徑與交流是不同的。焊工的偏好和經驗影響鎢極及其直徑的選擇。焊工可首先根據經驗來選擇鎢極直徑,如果焊工選用純鎢極進行焊接,則電極容易過熱,且鎢極表面容易熔化。如果出現這種情況,說明所用的焊接電流相對於(yú)所選的直徑來說過大瞭(le)。如果出現表面熔化現象,則容易造成鎢極與工件的相互污染,這時應改用直徑較大的純鎢極或改用相同直徑的合金鎢極。電流過大或電極直徑過小均會導緻鎢極損耗過大,甚至會出現焊縫夾鎢現象。
如果電流過小或鎢極尺寸過大,則電弧會在鎢極端部無規律漂移。将鎢極端部打磨成尖錐形可觖決該問題,而且還有助於(yú)提高電弧的指向性。選擇合适尺寸的鎢極,使其工作電流盡可能接近其最大載流能力。熄弧後,電極的表面應有金屬光澤,焊接時切勿使鎢極接觸(chù)熔池,否則鎢會污染熔池,被污染的部位需進行修複。電極的端部應呈球形端部的直徑不得大於(yú)鎢極直徑的1.5倍(圖5.12),
鎢極端部錐角的角度應按照焊接電(diàn)流和被焊工件的厚度來確(què)定。常用的角度範圍爲30度~120度,而最常用的角度爲60度。