Loại điện cực nào được sử dụng phổ biến trong hàn tig

Máy hàn TIG được sử dụng khá phổ biến hiện nay nhờ tính ưu việt khi áp dụng được với hầu hết tất cả các vât liệu kim loại. Thông thường máy hàn này sử dụng những loại điện cực nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu nhé!

Điện cực Tungsten (Kim hàn)

Tungsten (Wolfram) được  sử dụng làm điện cực máy hàn TIG nhờ tính chịu nhiệt cao, nhiệt độ nóng chảy cao 3410 độ C, phát xạ điện tử tương đối tốt để Ion hóa hồ quang.

Điện cực được dùng phổ biến trong hàn TIG

Tungsten Pure nguyên chất (Đuôi sơn màu xanh lá): 99.5% Tungsten nguyên chất, giá rẻ song có mật độ dòng cho phép tương đối thấp, khả năng chống nhiễm bẩn không cao, thường được dùng khi thực hiện hàn với dòng điện xoay chiều AC, áp dụng khi hàn nhôm hoặc một số hợp kim nhẹ.

Tungsten Thorium (chứa 1-2% Thorium, đuôi sơn màu đỏ ): Điện cực loại này có khả năng bức xạ Electron cao, do đó dòng hàn cho phép cao hơn và tuổi thọ cũng được nâng cao đáng kể. Khi dùng điện cực loại này, hồ quang dễ mồi và cháy ổn định hơn, tính năng chống nhiễm bẩn tốt , dùng được với dòng một chiều DC, áp dụng khi hàn thép hoặc hàn inox. Ngoài ra còn có:

Tungsten Zirconium (0.15 – 0.4 Zirconium, đuôi sơn màu nâu): có đặc tính hồ quang và mật độ dòng hàn ở mức trung gian giữa Tungsten pure với Tungsten Thorium, thích hợp với nguồn hàn AC khi tiến hành hàn nhôm .Ưu điểm khác của điện cực là không có tính phóng xạ như là điện cực Thorium.

Tungsten Cerium (2% Cerium đuôi sơn màu cam): không có tính phóng xạ, hồ quang dễ mồi và ổn định, có độ bền cao, dùng tốt với cả 2 dòng AC và DC.

Tungsten Lathanum có các tính năng tương tự Tungsten Cerium.

Kích thước và mài điện cực

Các điện cực Tungsten thường được cung cấp với đường kính 0.25 mm – 6.35 mm, dài từ 70 -610 mm có bề mặt đã được làm sạch hoặc mài. Bề mặt đã được làm sạch cũng có nghĩa là sau khi kéo dây hoặc thanh, những tạp chất bề mặt sẽ được loại bỏ bằng những dung dịch thích hợp. Bề mặt được mài thì các tạp chất được loại bỏ nhờ phương pháp mài.

Tùy thuộc  vào từng ứng dụng, từng loại vật liệu, bề dày, và từng loại mối nối khác nhau của máy hàn TIG mà ta có những dạng mài khác nhau .Khi hàn với dòng AC nên chọn điện cực lớn hơn và mài vê tròn chứ không mài nhọn như khi hàn với dòng DC.

 

Các ứng dụng cho khí Argon, các giá trị dòng điện khác có thể dùng tùy thuộc từng loại khí bảo vệ và từng thiết bị.

 

 

Hình dạng và cả cách mài điện cực rất có ảnh hưởng đến sự ổn định và tập trung của hồ quang hàn. Điện cực được mài trên đá mài có cỡ hạt khá mịn và mài theo hướng trục như hình vẽ. Nói chung chiều cao mài tốt nhất là khoảng từ 1.5 – 3 lần đường kính điện cực. Khi mài xong phần côn thì cần làm tù phần đầu côn một chút để bảo vệ điện cực khỏi sự phá hủy mật độ dòng điện quá cao. Cách thức được ưa chuộng nhất là làm phẳng mũi điện cực.

Quy tắc chung: Góc mài càng nhỏ (điện cực càng nhọn) thì vũng chảy có độ ngấu sâu càng lớn và bề rộng càng hẹp.

Khi hàn với dòng xoay chiều AC hoặc dòng 1 chiều (DC) thì đầu điện cực phải có dạng bán cầu. Để có dạng mũi phù hợp, nên sử dụng dòng xoay chiều hoặc dòng DCEP kích hoạt hồ quang hàn trên tấm vật liệu dày với các tư thế trục điện cực thẳng, góc với tấm vật liệu. Sở dĩ chúng ta phải sử dụng mũi điện cực bán cầu là bởi vì với dòng AC hoặc DCEP thì điện cực bị đốt nóng nhiều hơn do vậy cần có bề mặt lớn hơn để làm giảm mật độ dòng điện.

Đặc biệt khi dùng máy hàn điện tử trên nhôm, lớp oxit nhôm bám trên mũi điện cực có vai trò tăng bức xạ electron  đồng thời bảo vệ điện cực.

Với điện cực bằng Zirconium, mũi điện cực sẽ tự động hình thành dạng bán cầu khi thực hiện hàn với dòng AC. Tuy nhiên, khi đó ta phải chấp nhận việc hồ quang hàn cháy không ổn định.

Các lưu ý để tối ưu điện cực Tungsten

Cần lựa chọn dòng điện phù hợp (về cả kiểu và cường độ) đối với kích cỡ điện cực được dùng . Dòng điện quá cao sẽ có khả năng làm hư hại điện cực, dòng điện quá thấp thì sẽ gây ra sự ăn mòn, nhiệt độ thấp và dòng hồ quang không ổn định.

Đầu điện cực cần phải được mài hợp lý theo những hướng dẫn của nhà cung cấp để tránh việc quá nhiệt cho điện cực.

Điện cực của máy hàn TIG nên được sử dụng và bảo quản một cách cẩn thận tránh bị nhiễm bẩn.

Dòng khí bảo vệ cần phải được duy trì không chỉ lúc hàn mà còn cả sau khi ngắt hồ quang cho đến khi điện cực nguội, đầu điện cực sẽ có dạng sáng bóng. Nếu làm nguội không đúng cách, đầu này có thể bị oxy hóa và có màu vàng, nếu không loại bỏ sẽ gây những ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn. Mọi kết nối kể cả nước lẫn khí đều phải được kiểm tra cẩn thận.

Phần điện cực ở phía bên ngoài mỏ hàn trong vùng khí bảo vệ cần phải được giữ ở mức ngắn nhất, tùy thuộc từng ứng dụng và thiết bị để bảo đảm được bảo vệ tốt nhất nhờ khí trơ. Cần tránh được sự nhiễm bẩn điện cực, khi sự tiếp xúc giữa dòng điện cực nóng với que hàn và kim loại nền, sự duy trì khí bảo vệ không đủ cũng sẽ gây nhiễm bẩn thiết bị, đặc biệt là đầu phun khí bảo vệ, từ đó làm ảnh hưởng đến hồ quang dẫn đến làm giảm chất lượng mối hàn.