háttér
a volfrámgyártók jó ideje oxidot adnak a tiszta volfrámhoz, hogy javítsák az ívindítási jellemzőket és a hegesztőelektródák hosszú élettartamát. Míg a 2% – os thoriated volfrám évek óta a leggyakrabban használt volfrám anyag, ezt az elektródatípust egyre inkább vizsgálják a környezettel és az anyag felhasználóinak biztonságával kapcsolatos aggodalmak miatt. Az aggodalmak abból adódnak, hogy a tórium elem radioaktív. Ennek alapján sok szervezet értékelte az alternatív volfrámtípusokat, hogy lássa, milyen teljesítményváltozásokat látnának a nem radioaktív volfrámra való áttéréssel.
A radioaktivitási probléma
a 2% – os tóriumtartalmú volfrámban használt tórium radioaktív elem, ezért veszélyes lehet az ennek kitett személyek egészségére és a környezetre. Ez egy alfa-emitter, azonban amikor egy volfrám elektródrúd belsejében van, akkor egy volfrám mátrixba van zárva, így külsőleg kevés a sugárzás. A hegesztő fő kockázata az anyag lenyelése. Ez elsősorban a hegesztési tippek őrlése során okozott por belélegzése során fordul elő, de kisebb mértékben a hegesztés során felszabaduló füstök légzése során is.
Az American Welding Society A5.12 “specifikáció a volfrám és Volfrámötvözet elektródák ívhegesztéshez és vágáshoz” című cikkében a következőket állítja ebben a kérdésben: “A tórium radioaktív, és külső és belső expozíció esetén veszélyt jelenthet. Ha az alternatívák műszakilag megvalósíthatók, akkor azokat kell használni.”Megerősítik, hogy ennek az anyagnak az elsődleges problémája az elektródák őrlési pontjai során keletkező por lenyelése. Azt mondják:
…az elektródahegyek őrlése során radioaktív por keletkezik, a belső expozíció kockázatával. Következésképpen helyi elszívó szellőztetést kell alkalmazni a por forrásánál történő szabályozására, szükség esetén légzésvédő felszereléssel kiegészítve.
Európa felismerte a 2% – os thoriated volfrám veszélyeit is. A TWI (the Welding Institute), amely az AWS brit megfelelője, arról számol be, hogy “a brit Egészségügyi és Biztonsági Igazgatóság (HSE) kiadott egy tájékoztató dokumentumot a toriált volfrámelektródák tárolásáról és használatáról. Ez kimondja, hogy az őrlési művelet során helyi elszívó szellőzést kell biztosítani, és hogy az őrlőberendezésből és az elhasznált hegyekből származó port lezárt tartályban kell ártalmatlanítani a hulladéklerakó ártalmatlanítási helyére.”Továbbá” a HSE azt javasolta a gyári ellenőröknek, hogy ahol a toriált volfrámelektródák nem szükségesek a hegesztés minőségéhez, a felhasználókat ösztönözni kell alternatívák keresésére.”
a DVS (német hegesztő társaság) által végzett rendkívül részletes tanulmányban megmérték a radioaktív alfa részecskék és a gamma energia sprectra mennyiségét a környezeti levegőben a volfrámelektródák őrlése során. A tanulmány néhány ajánlása a következőket tartalmazta:
- ajánlott, ha lehetséges, tóriumot tartalmazó hegesztőelektródák használata nélkül dolgozni.
- Ha ez nem lehetséges, óvintézkedéseket kell tenni a munkavállalók védelme érdekében az őrlőpor szennyeződése vagy belélegzése ellen.
- a munkaterületet rendszeresen tisztítani kell a lerakódott por okozta szennyeződés elkerülése érdekében.
egy másik tanulmányt Németországban a bajor állam fejlesztési és környezetvédelmi Minisztériuma készített. Arra a következtetésre jutottak, hogy azokban a létesítményekben, ahol nincs porelszívó rendszer a toriált volfrámcsiszoláshoz, a káros részecskéknek való kitettség négyszer nagyobb, mint az extrakcióval. Annak ellenére, hogy a porgyűjtés jelentős javulást eredményez, a szint még mindig túl magas lehet. Ezenkívül megemlítették, hogy a polcon lévő dobozokban tárolt toriált volfrámelektródák úgy tűnik, hogy nem jelentenek potenciális veszélyt. Jelenleg az Európai Bizottság elé terjesztettek egy javaslatot, hogy drasztikusan növeljék a toriált elektródák használatára és ártalmatlanítására vonatkozó jogi szabályozás súlyosságát.
Kalifornia államban a volfrámgyártók most 2% – os toriált volfrámelektródák csomagolását tartalmazzák, amelyek olyan figyelmeztetést tartalmaznak, mint amilyet Osram Sylvania használ, azaz ” figyelmeztetés: Ez a termék olyan vegyi anyagot tartalmaz vagy termel, amelyről Kalifornia állam ismert, hogy rákot okoz. (Kaliforniai Egészségügyi és Biztonsági kód 25249.5 és azt követő.) “
végül az egyik legnagyobb amerikai volfrámgyártó, a Teledyne Tungsten Products az alábbi figyelmeztetéseket/figyelmeztetéseket sorolja fel az MSDS lapjain:
” a tórium egy természetben előforduló alacsony szintű radioaktív elem. A tórium elsősorban alfa-emitter. A bomlási lánc lányai alfa -, béta-és gamma-sugárzást bocsátanak ki. A radioaktív elemeket a nukleáris Szabályozó Bizottság szabályozza. Az NRC közzéteszi a radioaktív anyagokra vonatkozó rendeleteket.”
” a túlzott expozíció hatásai: …A por krónikus belégzése emberben tüdőkárosodást okozhat.”
“karcinogén értékelés: NTP-1 (Thoria). Megjegyzés: NTP-1: ismert rákkeltő anyagok vagy anyagcsoportok. Az ismert rákkeltő anyagokat az NTP (National Toxicology Programme-Nemzeti Toxikológiai Program) jelentés azon anyagokként határozza meg, amelyek karninogenitására vonatkozóan embereken végzett vizsgálatok alapján elegendő bizonyíték áll rendelkezésre a kórokozó és az emberi rák közötti ok-okozati összefüggés igazolására.”
“toxikológiai információk: …A pornak való erős kitettség vagy az oldható vegyületek nagy mennyiségének lenyelése megváltoztatja a testtömeget, a viselkedést, a vérsejteket, a kolin-észteráz aktivitást és a spermiumot a kísérleti állatokban.”
nem radioaktív Volfrámanyagok
a fenti szakaszban tárgyalt probléma miatt két jelentős alternatív, nem radioaktív volfrámanyagot fejlesztettek ki. Az első, amelyet az 1980-as években vezettek be, leggyakrabban 2% – os ceriated volfrámként kapható. Ezt az anyagot általában alacsonyabb áramerősségű egyenáramú hegesztési alkalmazásokhoz használják. Valójában nagyon magas piaci részesedéssel rendelkezik az orbitális hegesztési folyamat értékesítésében.
újabban az 1% – os lantanált volfrám jelent meg, mint ami a volfrámelektródák jövőbeli szabványa lehet. Az 1% – os tömegszázalékot (szemben a 2% – kal) a három legnagyobb gyártó választotta az optimális tartalommennyiségnek tudományos vizsgálatok alapján, amelyek azt mutatták, hogy ez a tartalommennyiség leginkább tükrözi a 2% – os thoriated volfrám vezetőképességi jellemzőit. Ezért a hegesztők általában könnyen helyettesíthetik radioaktív 2% – os thoriated anyagukat ezzel a volfrámmal, és nem kell változtatniuk a hegesztési programon. Ezenkívül, mivel a lantán-oxid anyag kevésbé sűrű, mint a tórium-oxid, az 1 tömegszázalékos lantanált volfrám 15% – kal több oxidot tartalmaz, mint egy 2 tömegszázalékos torinált volfrám. Ez elősegíti az ívindítást és a stabilitást, valamint a hosszú élettartamot, mivel az oxidok további térfogata hűvösebbé teszi a csúcsot.
végül, az 1% – os lantanált volfrám mind AC, mind DC hegesztési alkalmazásokhoz alkalmas. Ezért azok a létesítmények, amelyek mind az egyenáramú hegesztéshez 2% – os toriált volfrámot, mind a váltakozó áramú hegesztéshez egy másik volfrámtípust (általában tiszta vagy cirkóniumtartalmú volfrámot) tárolnak, csak egy volfrámtípust tárolhatnak.
esettanulmányok
az egyenáramú hegesztési alkalmazásokhoz való átállás megvalósíthatóságának értékelése érdekében számos vizsgálatot végeztek. Az alábbiakban összefoglaljuk néhány közülük:
tanulmány # 1
Az 1998-as American Welding Society kiállításon Detroitban, Michigan, az egyik nagy volfrámgyártó bemutatott egy független tanulmányt, amelyet 1% – os lantanált volfrámon végeztek. Összefoglalva, a 2% thoriated, 2% ceriated és a két gyártó 1% – os lantanált volfrámját összehasonlítottuk a csúcs eróziójának megfigyelésével, miután 300 egyenáramú ív csapódott mind a 70 amper, mind a 150 ampernél. Mind az alacsonyabb, mind a magasabb áramerősségi vizsgálatok során az 1% – os lantanált volfrám mutatta a legkevesebb csúcseróziót és a legkövetkezetesebb ív viselkedést.
2. Vizsgálat
a légierő 1% lantanált volfrámot és 2% thoriated volfrámot tanulmányozott az ívindítási jellemzők, az aktuális képesség és a penetráció értékelésére. 5/32 ” átmérőjű elektródákat használtak a 6061-T6 alumínium és 304 rozsdamentes acél hegesztéséhez egy Miller 350 szinkron GTAW géppel. Mind a magas frekvenciájú, mind az érintéses indítással a lantanált elektródák jobban teljesítettek, mint a thoriated elektródák. Ezenkívül a csúcsgeometria stabilabb volt a lantanált elektródák nagy áramánál. Az ívstabilitásban, a behatolásban vagy a hegesztési gyöngy alakjában nem találtak szignifikáns különbséget. Végül arra a következtetésre jutottak, hogy lantanált elektródák használatakor nem szükséges a meglévő hegesztési eljárások vagy kezelők újbóli igazolása.
3. számú vizsgálat
független vizsgálatokat végeztek a párizsi Institut de Soudure-ban, a th-Aacheni fuer Schweisstechnische Fertigungsverfahrenben és a Bécsi Schweisstechnische Zentralanstalt-ban. Megállapították, hogy a lantanált elektródák élettartama minden esetben hosszabb volt, mint a thoriated elektródáké. Ezenkívül az elektródafogyasztási arány magasabb volt a toriált elektródáknál, mint a lantanáltaknál. Az ív kezdő viselkedésével kapcsolatban nem lehetett különbséget megállapítani.
Pro-Fusion by Elderfield & Hall
A Pro-Fusion a hegesztési folyamat során a gyakran figyelmen kívül hagyott volfrámelektród változó optimalizálására specializálódott. Kiváló minőségű, 1% – os Lantanált volfrámot kínálunk különböző átmérőkben. Ezen kívül kínálunk a Sharpshooter volfrám elektróda csiszológépet az elektróda hegyének geometriájának következetes előkészítéséhez, valamint az előre földelt Hegesztőelektródákat, amelyek garantált elektródpontosságot biztosítanak, mivel szélsőséges tűrések szerint készülnek.
következtetés
az általánosan használt 2% – os toriált volfrám típus potenciális egészségügyi veszélyt jelent. A nem radioaktív 1% – os lantanált volfrám ezen anyag alternatívája, amely könnyű átmenetet biztosít és gyakran jobb teljesítményt nyújt. Ezért a Pro-Fusion a következő ajánlásokat teszi:
- vizsgálja meg a thoriated volfrám alternatív anyagait. Fontolja meg alternatívaként a kiváló minőségű, 1% – os lantanált volfrám használatát.
- fontolja meg az Előföldelt elektródák használatát. Ez garantálja az elektróda minőségét, a csúcsgeometriai méreteket és a felületminőséget az optimális hegesztési eredmény érdekében. Ezenkívül eltávolítja azokat az aggodalmakat, amelyek radioaktív thoriated őrlőporral rendelkeznek a létesítményben.
látogatás i-Tungsten.com ahhoz, hogy vásárolni Sharpshooter Volfrám elektródák.