Вольфрамовый круг ВА — спеченные заготовки для электродов и токарного инструмента
Вольфрамовый круг ВА — это прессованная и спеченная заготовка цилиндрической формы из вольфрама марки ВА (вольфрам с алюмокалиевой добавкой). Материал производится методом порошковой металлургии с последующей механической обработкой до требуемого диаметра. Круг ВА отличается повышенной жаропрочностью и стабильностью геометрии при высокотемпературной эксплуатации, что делает его базой для изготовления электродов дуговой сварки, токарных резцов и нагревательных элементов вакуумных печей.
Технологические особенности и состав
Вольфрам марки ВА легируется алюмосиликатной добавкой (оксиды алюминия и кремния в количестве до 0,5%), которая формирует дисперсную структуру и подавляет рекристаллизацию при нагреве. В отличие от чистого вольфрама ВЧ, материал ВА сохраняет прочность при температурах до 2000 C и не склонен к хрупкому разрушению после термических циклов. Заготовки поставляются в состоянии после спекания с плотностью не менее 18,6 г/см, что соответствует 96–98% от теоретической плотности вольфрама.
Круги ВА выпускаются диаметром от 10 до 80 мм, длиной до 300 мм. Допуск на диаметр после шлифовки — h9, шероховатость поверхности Ra не более 1,6 мкм. Для электродов, работающих в среде защитных газов, допускается поставка с фаской под заточку конической рабочей части.
Применение в промышленности
Основное назначение круга ВА — изготовление неплавящихся электродов для аргонодуговой сварки (TIG) и плазменной резки. Электроды из ВА применяются при сварке нержавеющих сталей, титановых сплавов и цветных металлов на постоянном токе прямой полярности. Дополнительные области использования:
- токарная обработка — резцы и расточные головки для чистового точения закаленных сталей и чугуна;
- нагреватели вакуумных печей сопротивления, работающих при 1800–2200 C;
- катоды ионно-плазменных установок напыления;
- контакты высоковольтных вакуумных выключателей;
- электроды электроэрозионных станков для прошивки твердосплавного инструмента.
Сравнение с другими марками вольфрама
По сравнению с вольфрамом ВТ (с ториевой добавкой) круг ВА не содержит радиоактивных компонентов, что упрощает утилизацию и снижает требования к вентиляции на сварочных постах. По сравнению с чистым вольфрамом ВЧ, ВА демонстрирует на 15–20% более высокий ресурс электрода при сварке на токах 150–300 А за счет замедленной рекристаллизации.
| Марка | Плотность, г/см | Рабочая температура, C | Применение | Особенность |
|---|---|---|---|---|
| ВА | 18,6–19,0 | до 2000 | электроды TIG, нагреватели | без тория, стойкость к рекристаллизации |
| ВЧ | 19,0–19,3 | до 1600 | электроды, контакты | чистый вольфрам, низкая жаропрочность |
| ВТ-15 | 18,4–18,8 | до 2200 | электроды для сварки стали | содержит 1,5% ThO, радиоактивен |
Механическая обработка и подготовка к эксплуатации
Круг ВА поддается токарной обработке твердосплавным инструментом, шлифованию кругами из зеленого карбида кремния и алмазными чашками. Заточка электрода выполняется под углом 30–45 с притуплением торца 0,5–1,0 мм для стабильного горения дуги. При изготовлении нагревателей из круга ВА методом гибки требуется предварительный нагрев заготовки до 300–400 C для предотвращения трещинообразования.
Условия поставки и контроль качества
Круги ВА поставляются в соответствии с ТУ 48-19-91-92, каждая партия сопровождается сертификатом с указанием химического состава и результатов контроля плотности. Допускается отклонение по длине 2 мм, по диаметру — в пределах поля допуска h9. Для ответственных применений в аэрокосмической отрасли возможна поставка с ультразвуковым контролем на отсутствие внутренних расслоений и пор.
Вопросы и ответы
Чем отличается вольфрамовый круг ВА от круга ВЧ?
Круг ВА содержит алюмокалиевую добавку, которая тормозит рекристаллизацию при нагреве. Это обеспечивает более высокий ресурс электродов при сварке на токах свыше 150 А и устойчивость к термоциклированию в нагревателях печей.
Какие диаметры кругов ВА доступны для заказа?
Стандартный сортамент включает диаметры 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 и 80 мм. Длина заготовок — от 100 до 300 мм, по запросу возможна порезка в размер.
Можно ли использовать круг ВА для изготовления электродов плазменной резки?
Да, но только для резки на малых токах до 100 А. Для мощных плазмотронов рекомендуется гафниевые вставки, так как вольфрам ВА склонен к окислению при работе в воздушной плазме.
Какой режим сварки оптимален для электродов из ВА?
Электроды из ВА работают на постоянном токе прямой полярности при плотности тока до 15 А/мм. Для сварки алюминия на переменном токе требуется применение балластного сопротивления для стабилизации дуги.
