baggrund
i nogen tid har tungstenproducenter tilføjet et ilt til ren tungsten for at forbedre lysbuens startegenskaber og svejseelektroder. Mens 2% thoriated tungsten har været det mest anvendte tungstenmateriale i mange år, undersøges denne elektrodetype i stigende grad på grund af bekymringer for miljøet og for sikkerheden for brugere af dette materiale. Bekymringerne stammer fra det faktum, at elementet thorium er radioaktivt. På dette grundlag har mange organisationer evalueret alternative tungsten-typer for at se, hvilke ændringer i ydeevne de ville se ved at skifte til ikke-radioaktiv tungsten.
Radioaktivitetsproblemet
Thorium anvendt i 2% thorieret tungsten er et radioaktivt element og kan derfor være farligt for sundheden for dem, der udsættes for det og for miljøet. Det er en alfa emitter, men når det er inde i en tungsten elektrode stang, det er indesluttet i en tungsten Matrice og så der er lidt stråling udsendes eksternt. Den største risiko for svejseren opstår ved indtagelse af materialet. Dette sker primært under indånding af støv forårsaget under slibning af tip til svejsning, men også i mindre grad under vejrtrækning af eventuelle dampe frigivet under svejsning.
det amerikanske Svejsesamfund i deres A5.12 “specifikation for Tungsten og Tungsten-Legeringselektroder til buesvejsning og skæring” angiver følgende i dette spørgsmål: “Thorium er radioaktivt og kan udgøre farer ved ekstern og intern eksponering. Hvis alternativer er teknisk gennemførlige, bør de anvendes.”De bekræfter, at den primære bekymring ved brug af dette materiale er at indtage støv produceret under slibepunkter på elektroder. De fortsætter med at sige:
…under slibning af elektrodespidser er der dannelse af radioaktivt støv med risiko for intern eksponering. Følgelig er det nødvendigt at bruge lokal udstødningsventilation til at kontrollere støvet ved kilden, om nødvendigt suppleret med åndedrætsværn.
Europa har også anerkendt farerne ved 2% thoriated tungsten. “Den britiske sundheds-og sikkerhedsledelse (HSE) har udstedt et informationsdokument for at sørge for opbevaring og brug af thorierede tungstenelektroder. Dette angiver, at der skal tilvejebringes lokal udstødningsventilation under slibeprocessen, og at støvet fra slibeudstyret og de brugte spidser bortskaffes i en lukket beholder til et deponeringssted.”Endvidere” har HSE anbefalet fabriksinspektører, at hvor thorierede tungstenelektroder ikke er nødvendige for svejsens kvalitet, bør brugerne opfordres til at søge efter alternativer.”
i en meget detaljeret undersøgelse foretaget af DVS (det tyske svejseselskab) målte de mængderne af radioaktive alfapartikler og gammaenergi sprectra i den omgivende luft under slibning af tungstenelektroder. Nogle af anbefalingerne fra denne undersøgelse omfattede:
- det anbefales at arbejde, hvis det er muligt, uden brug af svejseelektroder indeholdende Thorium.
- hvis dette ikke er muligt, skal der træffes forholdsregler for at beskytte medarbejderne mod forurening med eller indånding af slibestøv.
- arbejdsområdet skal rengøres regelmæssigt for at undgå forurening forårsaget af aflejret støv.
en anden undersøgelse blev udført i Tyskland af staten Bayern, Institut for udvikling og miljøspørgsmål. De konkluderede, at i anlæg, hvor der ikke er noget støvudsugningssystem til thorieret tungstenslibning, er eksponeringen for skadelige partikler fire gange større end ved ekstraktion. Selvom støvopsamling giver en betydelig forbedring, kan niveauerne dog stadig være for høje. Derudover nævnte de, at thorierede tungstenelektroder, der er opbevaret i kasser på en hylde, ikke ser ud til at udgøre nogen potentielle farer. I øjeblikket er der forelagt et forslag for EF-Kommissionen om drastisk at øge sværhedsgraden af lovbestemmelser med hensyn til brug og bortskaffelse af thorierede elektroder.
i staten Californien inkluderer tungstenproducenter nu emballering af 2% thorierede tungstenelektroder, der inkluderer en advarsel som den, Osram Sylvania bruger ,som er ” advarsel: Dette produkt indeholder eller producerer et kemikalie, som staten Californien kender til at forårsage kræft. (California sundhed og sikkerhed kode 25249.5 FF.) “
endelig en af de store amerikanske tungsten producenter, Teledyne Tungsten produkter, liste følgende advarsler/advarsler i deres MSDS Ark:
“Thorium er et naturligt forekommende lavt niveau radioaktivt element. Thorium er primært en alfa-emitter. Døtre i henfaldskæden udsender alfa -, beta-og gammastråling. Radioaktive elementer reguleres af Nuclear Regulatory Commission. NRC offentliggør regler for radioaktive materialer.”
“effekter af overeksponering: …Kronisk indånding af støvet kan forårsage lungeskader hos mennesker.”
” kræftfremkaldende vurdering: NTP-1 (Thoria). NTP-1: stoffer eller grupper af stoffer, der vides at være kræftfremkaldende. Kendte kræftfremkaldende stoffer defineres i rapporten NTP (National Toksikologi Program) som de stoffer, for hvilke der er tilstrækkelig dokumentation for carninogenicitet fra studier på mennesker til at indikere en årsagssammenhæng mellem midlet og human cancer.”
” Toksikologiske oplysninger: …Kraftig eksponering for støvet eller indtagelse af store mængder af de opløselige forbindelser frembringer ændringer i kropsvægt, adfærd, blodlegemer, cholinesteraseaktivitet og sæd hos forsøgsdyr.”
ikke-radioaktive Tungstenmaterialer
på grund af det problem, der er diskuteret i afsnittet ovenfor, er der udviklet to væsentlige alternative, ikke-radioaktive tungstenmaterialer. Den første, der blev introduceret i 1980 ‘ erne, er mest almindeligt tilgængelig som 2% cerieret tungsten. Dette materiale er almindeligt anvendt til lavere strømstyrke DC svejsning applikationer. Faktisk har den en meget høj markedsandel i salget til orbitalsvejseprocessen.
for nylig er 1 liter% lanthaneret tungsten fremkommet som hvad der kunne være den fremtidige standard for tungstenelektroder. Indholdet på 1 liter vægt% (i modsætning til 2%) blev valgt af tre af de største producenter som det optimale indholdsmængde baseret på videnskabelige undersøgelser, der viste, at denne indholdsmængde nærmest afspejler ledningsevnekarakteristika for 2% thorieret tungsten. Derfor kan svejsere normalt let udskifte deres radioaktive 2% thorierede materiale med denne tungsten og ikke behøver at foretage ændringer i svejseprogrammet. Desuden indeholder en pind på 1 liter (efter vægt) lanthaneret tungsten faktisk 15% mere ilt i volumen end en pind på 2% (efter vægt) thorieret tungsten. Dette hjælper i bue start og stabilitet, samt lang levetid, fordi den ekstra volumen af ilt holder spidsen køligere.
endelig er 1 liter % lanthaneret tungsten velegnet til både AC-og DC-svejseapplikationer. Derfor kan faciliteter, der lagerfører både 2% thorieret tungsten til DC-svejsning og en anden tungsten-type (normalt ren eller forstærket tungsten) til AC-svejsning, kun lagre en tungsten-type.
casestudier
for at evaluere muligheden for at skifte til 1 liter% lanthaneret tungsten til DC-svejseapplikationer er der udført en række undersøgelser. Følgende er resume af nogle få af dem:
undersøgelse #1
på den amerikanske Svejsesamfundsudstilling i 1998 i Detroit, Michigan præsenterede en stor tungstenproducent en uafhængig undersøgelse udført på 1 liter% lanthaneret tungsten. Sammenfattende blev 2% thoriated, 2% ceriated og to producentens 1 liter% lanthaneret tungsten sammenlignet ved at observere tip erosion efter 300 DC bue strejker ved både 70 ampere og 150 ampere. I både de lavere og højere strømstyrketest viste den 1 liter% lanthanerede tungsten den mindste mængde spidserosion og den mest konsistente bueopførsel.
undersøgelse # 2
luftvåbenet gennemførte en undersøgelse af 1 liter% lanthaneret tungsten versus 2% thorieret tungsten for at evaluere arc-startegenskaber, nuværende kapacitet og penetration. De brugte elektroder med 5/32″ diameter til at svejse 6061-T6 aluminium og 304 rustfrit stål med en Miller 350 Synchroav GTAV maskine. Ved hjælp af både højfrekvens og berøringsstart fungerede de lanthanerede elektroder bedre end eller lig med de thorierede elektroder. Tipgeometrien var også mere stabil ved høj strøm på de lanthanerede elektroder. Der blev ikke fundet nogen signifikant forskel i buestabilitet, penetration eller svejseperleform. Endelig konkluderede de, at det ikke var nødvendigt at gencertificere eksisterende svejseprocedurer eller operatører ved anvendelse af lanthanerede elektroder.
undersøgelse #3
uafhængige undersøgelser blev udført på Institut de Soudure i Paris, Institut fuer Schvistechnische Fertigungsverfahren i TH-Aachen og ved Schvistechnische Sentralanstalt i Vienna. De fandt, at levetiden for lanthanerede elektroder i alle tilfælde var længere end thorierede elektroder. Derudover var elektrodeforbrugshastigheden højere for thorierede elektroder end for lanthaneret. Der kunne ikke konstateres nogen forskelle med hensyn til arc-startadfærd.
Pro-Fusion af Elderfield& Hall
Pro-Fusion har specialiseret sig i at optimere den ofte oversete tungstenelektrodevariabel i svejseprocessen. Vi tilbyder overlegen kvalitet 1 liter% Lanthaneret Tungsten i en række diametre. Derudover tilbyder vi Sharpshooter Tungsten elektrode Grinder til at forberede din elektrode tip geometri på en ensartet måde og Pre-jorden svejseelektroder, der giver garanteret elektrode nøjagtighed, fordi de er produceret i henhold til ekstreme tolerancer.
konklusion
den almindeligt anvendte 2% thoriated tungsten type er en potentiel sundhedsfare. Ikke-radioaktiv 1 liter% lanthaneret tungsten er et alternativ til dette materiale, der giver en nem overgang og ofte giver bedre ydeevne. Derfor fremsætter Pro-Fusion følgende anbefalinger:
- Undersøg alternative materialer til thoriated tungsten. Overvej at bruge Høj kvalitet 1 liter% lanthaneret tungsten som et alternativ.
- overvej at bruge præ-jordelektroder. Dette garanterer elektrodekvaliteten, tipgeometriens dimensioner og overfladefinish for optimale svejseresultater. Derudover fjerner det bekymringerne for at have radioaktivt thorieret slibestøv i dit anlæg.
Besøg i-Tungsten.com at købe Sharpshooter Tungsten elektroder.