タングステン電極のガイドライン: 最新情報

Jul 07, 2023

GTAW 用のタングステン電極の選択と準備は、結果を最適化し、汚染や再加工を防ぐために重要です。 ゲッティイメージズ

タングステンは、ガスタングステンアーク溶接 (GTAW) 電極の製造に使用される希少金属元素です。 GTAW プロセスは、溶接電流をアークに流すためにタングステンの硬度と高温耐性に依存しています。 タングステンの融点は金属の中で最も高く、摂氏 3,410 度です。

これらの非消耗電極にはさまざまなサイズと長さがあり、純粋なタングステン、またはタングステンと他の希土類元素および酸化物の合金のいずれかで構成されています。 GTAW 用の電極の選択は、母材の種類と厚さ、および溶接を交流 (AC) で行うか直流 (DC) で行うかによって異なります。 ボール状、尖った、または切り取られた 3 つの先端処理のうちどれを選択するかも、結果を最適化し、汚染や再作業を防ぐ上で重要です。

各電極は色分けされており、その種類についての混乱を避けることができます。 電極の先端部分に色が現れます。

純粋なタングステン電極 (AWS 分類 EWP) には 99.50% のタングステンが含まれており、すべての電極の中で最も消耗率が高く、通常は合金化された電極よりも安価です。

これらの電極は、加熱するときれいなボール状の先端を形成し、バランスのとれた波形による AC 溶接に優れたアーク安定性をもたらします。 純粋なタングステンは、特にアルミニウムやマグネシウムの交流正弦波溶接において優れたアーク安定性をもたらします。 トリウムまたはセリウム化電極に伴う強力なアークスタートが得られないため、通常は DC 溶接には使用されません。 純粋なタングステンはインバーターベースのマシンでは推奨されません。 最良の結果を得るには、鋭利なセリウム化またはランタン化電極を使用してください。

トリウム化タングステン電極 (AWS 分類 EWTh-1 および EWTh-2) には、最低 97.30% のタングステンと 0.8% ～ 2.20% のトリウムが含まれており、1% と 2% を含む EWTh-1 と EWTh-2 の 2 つのタイプがあります。それぞれ。 これらは一般的に使用される電極であり、寿命が長く使いやすいため好まれています。 トリウムは電極の電子放出特性を高め、アークの開始を改善し、より高い電流容量を可能にします。 この電極はその溶融温度よりもはるかに低い温度で動作するため、消耗率が大幅に低下し、アークのふらつきがなくなり、安定性が高まります。 他の電極と比較して、トリエーテッド電極は溶接溜まりに堆積するタングステンが少ないため、溶接部の汚染が少なくなります。

これらの電極は、主に炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケル、チタンの DC 電極マイナス (DCEN) 溶接や、一部の特殊な AC 溶接 (薄肉アルミニウム用途など) に使用されます。

製造中、トリウムは電極全体に均一に分散され、研削後もタングステンが鋭い刃先（薄鋼の溶接に理想的な電極形状）を維持するのに役立ちます。 注: トリウムは放射性であるため、その使用については常にメーカーの警告、指示、および製品安全データシート (MSDS) に従う必要があります。

セリウム化タングステン電極 (AWS 分類 EWCe-2) には、最低 97.30% のタングステンと 1.80% ～ 2.20% のセリウムが含まれており、2% セリウム化と呼ばれます。 これらの電極は、低電流設定での DC 溶接で最高のパフォーマンスを発揮しますが、AC プロセスでも十分に使用できます。 セリウム化タングステンは、低いアンペア数で優れたアークスタートを実現するため、軌道管やパイプの製造、薄板金属加工、小さくて繊細な部品を含む作業などの用途で人気があります。 トリウムと同様に、炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケル合金、チタンの溶接に最適であり、場合によっては 2% トリウム含有電極を置き換えることができます。 セリウム化タングステンはトリウムとはわずかに異なる電気的特性を持っていますが、ほとんどの溶接工は違いを見分けることができません。

より高いアンペア数でセリウム酸化電極を使用することは推奨されません。これは、アンペア数が高いと、酸化物が先端の熱に急速に移動し、酸化物含有量が除去され、そのプロセスの利点が無効になるためです。