الکترود تنگستن

الکترود تنگستن یک نوع الکترود است که برای جوشکاری و برش فلزات استفاده می‌شود. این نوع الکترود از تنگستن خالص ساخته شده است و دارای خصوصیات منحصر به فردی مانند مقاومت بالا در برابر حرارت، مقاومت در برابر خوردگی و دارای سختی بالا است. در ادامه مطلب به مواردی از جمله  کاربرد الکترود تنگستن، مزایا و معایب استفاده از این نوع الکترود و موارد دیگر میپردازیم. پس لطفا با ما همراه باشید.

کاربرد الکترود تنگستن

الکترود تنگستن به دلیل دارا بودن نقطه ذوب بسیار بالا ( بیش از 3400 درجه سانتیگراد )، قابل استفاده در جوشکاری فولاد های با نقطه ذوب بالا مانند فولاد های ضد زنگ و فولاد های آلیاژی است. همچنین، الکترود تنگستن به دلیل خصوصیات الکترومغناطیسی کم، مناسب برای جوشکاری قطعات الکترونیک و لوله های پلاستیک نسبتا نازک مانند لوله های PVC است.

همچنین الکترود تنگستن علاوه بر جوشکاری، برای برش فلزات با استفاده از روش تیگ (TIG  ) استفاده می‌شود. در این روش، الکترود تنگستن به دلیل خصوصیات ذکر شده، در صنایع مختلف از جمله صنعت خودروسازی، صنعت هوا فضا، صنعت نفت و گاز و صنعت الکترونیک استفاده می‌شود.

مزایای استفاده از الکترود تنگستن

مقاومت بالا: الکترود تنگستن دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت و فشار است. این ویژگی آن را به یک انتخاب مناسب برای استفاده در شرایط سخت صنعتی مانند جوشکاری تحت فشار تبدیل می‌کند.

ثبات حرارتی: الکترود تنگستن دارای ثبات حرارتی بسیار خوبی است، به طوری که می‌تواند در دمای بسیار بالا ( حدودا 3400 درجه سانتیگراد ) استفاده شود. این ویژگی آن را به گزینه ای مناسب برای جوشکاران در صنعت هوافضا، صنعت هسته ای و صنعت فولاد قرار می‌دهد.

عملکرد الکترومغناطیس: الکترود تنگستن دارای خواص الکترومغناطیس قابل توجه است که باعث مقابله با جذب نور و امواج الکترومغناطیس شده و از تغییر شکل و خرابی الکترود جلوگیری می‌کند.

عمر طولانی: الکترود تنگستن دارای عمر طولانی است و معمولاً نیاز به تعویض کمتری نسبت به سایر الکترودها دارد. این ویژگی باعث کاهش هزینه‌های تعویض و نگهداری می‌شود

قابل استفاده در جوشکاری AC  و:DC  الکترود تنگستن قابل استفاده در جوشکاری با جرقه مستقیم (DC) و جوشکاری با جرقه معکوس (AC) است. این ویژگی گزینه‌های چند منظوره را برای جوشکاران فراهم می‌کند.

عدم آلودگی: الکترود تنگستن به رسوبات چسبیده به سطح خود حساس نبوده و عدم آلودگی را فراهم می‌کند. این خصوصیت باعث کاهش زمان پالایش و پالایش بعد از جوش می‌شود.

امکان جوشکاری با جرقه کوتاه: الکترود تنگستن به دلیل خاصیت هایی که در بالا ذکر شد،این امکان را به ما می‌دهد تا بتوانیم جوشکاری با جرقه کوتاه داشته باشیم. به همین علت در بسیاری از صنایع که نیاز به جوشکاری جرقه کوتاه می‌باشد، از الکترود تنگستن استفاده می‌شود.

معایب استفاده از الکترود تنگستن

قیمت بالا: الکترود تنگستن یکی از مواد گران قیمت است و هزینه استفاده از آن نسبت به سایر الکترودها بالاتر است.

شکست پذیری: الکترود تنگستن به دلیل سختی بالا، ضعف در مقابل ضربه و خمش دارد و ممکن است در صورت اعمال فشار یا ضربه، شکسته شود.

حساسیت به حرارت: الکترود تنگستن حساس به دمای بالا است و در صورت عدم کنترل دقیق دمای جوش، ممکن است باعث خوردگی و سوختگی الکترود شود.

نفوذپذیری پایین: الکترود تنگستن نفوذپذیری کم‌تری نسبت به بعضی از الکترودهای دیگر مانند الکترود‌های روغن‌آور دارد، که ممکن است در بعضی از فعالیت‌های جوشکاری باعث کاهش کارآیی جوش شده باشد.

سختی در استفاده: الکترود تنگستن به دلیل سختی بالا، استفاده و کار با آن برای بعضی از جوشکاران ممکن است دشوار و زمان‌بر باشد.

الکترود تنگستن چگونه تولید می‌شود؟

الکترود تنگستن به صورت معمول از تنگستن خالص تولید می‌شود. فرایند تولید الکترود تنگستن عبارت است از:

1. 1. استخراج تنگستن: ابتدا، سنگ معدن تنگستن استخراج می‌شود. سپس، سنگ معدن به قطعات کوچک شکسته و پودر شده و با استفاده از روش‌های شیمیایی و فیزیکی، تمام آلایش‌ها و ذرات غیرمطلوب از آن حذف می‌شوند.
2. 2. پالایش: پس از استخراج، پودر تهیه شده به فرآیند پالایش زیر اعمال می‌شود. در این فرآیند، هیدروژن بر روی پودر قرار داده می‌شود و در دماهای بالا (حدود ۲۵۰۰-۳۰۰۰ درجه سانتیگراد) وارد می‌شود. این عمل باعث حذف آلایش‌ها و بهبود خواص فلز تنگستن می‌شود.
3. 3. تشکیل الکترود: پس از پالایش، پودر تنگستن به صورت یک ماسه فشرده شده و در قالب‌های مناسب قرار می‌گیرد. سپس با استفاده از روش‌های حرارتی، ماسه فشرده شده به صورت الکترود نهایی تبدیل می‌شود.
4. 4. فرآیند نهایی: الکترود تنگستن نهایی در این مرحله آماده استفاده می‌شود. بسته به نوع کاربرد، الکترود ممکن است با روش‌های دیگر (مانند آلایش با عناصر دیگر) تغییر یابد.

با توجه به خواص فوق العاده الکترومغناطيسي و حجم کم آن، الكترودهاي تنگستن بيش از همچين خواص ديگري بخصوص در صنعت جوشكاري كاربرد دارد.

جوشکاری با الکترود تنگستن

جوشکاری با الکترود تنگستن یک روش جوشکاری است که در آن از الکترود تنگستن برای ایجاد قوس الکتریکی و جوشکاری قطعات فلزی استفاده می‌شود. الکترود تنگستن یک نوع الکترود غیرمصرفی است که به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و ذوب نشدن در دماهای بالا، مناسب برای جوشکاری با قدرت بالا و در شرایط سخت است.

برای جوشکاری با الکترود تنگستن، ابتدا قطعات فلزی که قصد جوشکاری آن‌ها را دارید، به هم محلول می‌شوند. سپس الکترود تنگستن به منظور اعمال جرقه الکتریسیته و افزایش دمای منطقه جوش به نقطه ذوب قطعات، به فضای بین قطعات فلزی نزدیک می‌شود. در همین حین، گاز حفاظت (مانند آرگون) به منظور جلوگیری از تماس الکترود با هوا و اکسیداسیون قطعات، به فضای جوشکاری تزریق می‌شود.

با اعمال جرقه الکتریسیته، قوس الکتریکی بین الکترود تنگستن و قطعات فلزی شکل می‌گیرد. در این حالت، دمای منطقه جوش به نقطه ذوب قطعات فلزی می‌رسد و با استفاده از الکترود تنگستن، جوش بین قطعات فلزی انجام می‌شود. پس از خنک شدن منطقه جوش، قوس الکتریک خاموش می‌شود و جوش نهایی حاصل می‌شود.

جوشکاران با استفاده از الکترود تنگستن معمولاً در صنایع پتروشیمی، هوافضا، خودروسازی و صنایع ساختمان استفاده می‌شوند.

انواع الکترود تنگستن

الکترود تنگستن سبیل: الکترود تنگستن سبیل یک نوع الکترود است که برای جوشکاری به کار می‌رود. الکترود تنگستن سبیل در جوشکاری TIG (Tungsten Inert Gas) استفاده می‌شود که در این روش، الکترود به عنوان قطب منفی و الکترود فلزی به عنوان قطب مثبت استفاده می‌شود.

الکترود تنگستن لانس: الکترود تنگستن لانس یک نوع الکترود است که برای جوشکاری و برش فلزات استفاده می‌شود. تنگستن لانس به دلیل دارا بودن نقطه ذوب بالا، مقاومت در برابر حرارت و فشار، عدم قابلیت انعطاف پذیری و خوردگی، مناسب برای کاربردهای صنعتی است. این الکترود در جوشکاری TIG (Tungsten Inert Gas) و همچنین در برش با قوس الکتریکی (Plasma Arc Cutting) استفاده می‌شود.

الکترود تنگستن سیلور: الکترود تنگستن سیلور یک نوع الکترود جوش است که برای جوشکاری فولادهای ضد زنگ و فولادهای سخت استفاده می شود. این الکترود دارای قلاب های تنگستن با درصد بالا از عناصر نقره است که به آن خاصیت هدایت حرارتی و الکتریکی بالا را می دهد. همچنین، حضور نقره در تشکیل قلاب ها باعث افزایش مقاومت الکترود در برابر خوردگی و سایش می‌شود. الکترود تنگستن سیلور به علت خواص فوق العاده خود، در صنعت هوافضا، صنعت هسته ای و صنعت پزشکی استفاده می شود.

الکترود تنگستن آلومینیوم: الکترود تنگستن آلومینیوم یک نوع الکترود است که برای جوشکاری و اتصال قطعات آلومینیوم به کار می رود. این الکترود دارای محور تنگستن است که با پوششی از ماده‌ای مانند پودر آلومینیوم یا سیلیسیم پوشیده شده است. این الکترود به دلیل داشتن نقطه ذوب بالا و خاصیت عایق حرارتی مناسب، قابل استفاده در جوشکاری قطعات آلومینیوم با جرقه های الکترولد به کار می رود.

الکترود تنگستن نقره: الکترود تنگستن نقره یک نوع الکترود است که برای جوشکاری به کار می‌رود. این الکترود دارای یک محفظه فلزی است که در داخل آن تنگستن و نقره قرار دارد. تنگستن به عنوان ماده اصلی الکترود استفاده می‌شود و نقره به عنوان یک پوشش بر روی سطح الکترود قرار می‌گیرد. این پوشش نقطه ذوب تنگستن را کاهش داده و همچنین باعث جلوگیری از خوردگی و سایش الکترود می‌شود. الکترود تنگستن نقره بسیار مقاوم در برابر حرارت، فشار و خوردگی است و به خاطر خصوصیات فعال الکترومغناطیسی خود، مناسب برای جوشکاری در شروع و پایان لوله‌ها است.