背景
かなりの時間のために、タングステンメーカーは、アーク始動特性と溶接電極の寿命を改善するために、純粋なタ 2%thoriatedタングステンは、長年にわたって最も一般的に使用されるタングステン材料となっているが、この電極タイプは、ますます環境のために、この材料のユーザーの安全のための懸念の精査されています。 懸念は、元素トリウムが放射性であるという事実から生じる。 これに基づいて、多くの組織は、彼らが非放射性タングステンに移行することによって表示されるパフォーマンスの変化を確認するために、代替タ
放射能の問題
2％トリウムタングステンに使用されるトリウムは放射性元素であり、したがって、それにさらされた人々の健康と環境に危険 それはアルファエミッタであるが、それはタングステン電極棒の内側にあるとき、それはタングステンマトリックスに囲まれているので、外部から放出されるほとんどの放射があります。 溶接機への主なリスクは、材料の摂取に生じる。 これは溶接のための先端の粉砕の間に、また溶接の間に解放されるあらゆる発煙の呼吸の間により少し程度に引き起こされる塵の吸入の間に主に
アメリカ溶接協会は、A5.12″アーク溶接および切断のためのタングステンおよびタングステン合金電極の仕様”で、この問題について次のように述べて: “トリウムは放射性であり、外部および内部暴露によって危険をもたらす可能性があります。 代替案が技術的に実行可能な場合は、それらを使用する必要があります。”彼らは、この材料を使用する際の主な関心事は、電極上の点を研削しながら生成されたほこりを摂取することであることを確認します。 彼らは言うことに行く：
ヨーロッパはまた、2％のトリアタドタングステンの危険性を認識しています。 英国のAWSに相当するTWI（溶接協会）は、「英国の安全衛生管理者（HSE）が、トリアタドタングステン電極の保管と使用を提供するための情報文書を発行した」と報 これは、研削作業中に局所的な排気換気を提供する必要があり、研削装置からの塵埃および使用済みチップは、密閉容器内で埋立処分場に処分されると述べている。”さらに、”HSEは、溶接の品質のためにthoriatedタングステン電極が必要ではない場合、ユーザーが代替案を探すことを奨励すべきである、工場の検査官に推奨してい”
DVS（ドイツ溶接協会）が実施した非常に詳細な研究では、彼らはタングステン電極の研削中に周囲の空気中の放射性アルファ粒子とガンマエネルギースプレクトラの量を測定しました。 この研究の推奨事項のいくつかは次のとおりです。
- 可能であれば、トリウムを含む溶接電極を使用せずに作業することをお勧めします。
- これが不可能な場合は、従業員を粉砕粉塵の汚染または吸入から保護するための予防措置を講じる必要があります。
- 仕事域は沈殿させた塵によって引き起こされる汚染を避けるために規則的にきれいになります。
別の研究は、バイエルン州、開発と環境問題のための部門によってドイツで行われました。 彼らは、トリエートされたタングステン研削のための塵抽出システムがない施設では、有害な粒子への暴露は抽出よりも四倍大きいと結論づけた。 しかし、たとえ集塵が大幅に改善されたとしても、レベルは依然として高すぎる可能性があります。 さらに、彼らは棚の上の箱に格納されているトリアタドタングステン電極は、任意の潜在的な危険をもたらすようには見えないことを述べた。 現時点では、トリア電極の使用および処分に関する法的規制の重症度を大幅に高めるための提案が欧州共同体委員会の前に置かれています。
カリフォルニア州では、タングステン製造業者は現在、オスラムシルバニアが使用するもののような警告を含む2％のトリアタドタングステン電極の包装を含む、”警告”である。: このプロダクトは癌を引き起こすためにカリフォルニア州に知られている化学薬品を含んでいるか、ま （カリフォルニア州健康と安全コード25249.5et seq。最後に、米国の主要なタングステンメーカーの一つであるTeledyne Tungsten Productsは、MSDSシートに以下の注意/警告を記載しています。
“トリウムは天然に存在する低レベルの放射性元素である。 トリウムは主にαエミッタである。 崩壊鎖の娘は、アルファ、ベータ、およびガンマ放射を放出する。 放射性元素は、原子力規制委員会によって規制されています。 NRCは放射性物質に関する規制を公表している。”
“発癌性評価：NTP-1（Thoria）。 注:NTP-1:発癌性であることが知られている物質または物質のグループ。 “既知の発癌物質”は、NTP（National Toxicology Program）報告書によって、薬剤とヒト癌との因果関係を示すために、ヒトの研究からのカルニノゲン性の十分な証拠がある物質と定義されている。”
非放射性タングステン材料
上記のセクションで説明した問題のために、二つの重要な代替、非放射性タングステン材料が開発され 1980年代に導入された最初のものは、2％ceriatedタングステンとして最も一般的に利用可能です。 この材料はより低いアンペア数DCの溶接の塗布のために一般的である。 実際、それは軌道溶接プロセスのための販売の非常に高い市場占有率を保持します。
最近では、1≤%ランタンタングステンは、タングステン電極のための将来の標準である可能性があるものとして浮上しています。 (2%に対して)重量の内容によって1≤%はこの内容量が最も密接に2%のthoriatedタングステンの伝導性の特徴を映すことを示した科学的な調査に基づいて最適な内容量として最も大きい製造業者の3つによって選ばれた。 従って、溶接工は通常容易にこのタングステンと放射性2%のthoriated材料を取り替え、溶接プログラム変更をする必要がないことができます。 さらに、酸化ランタン材料は酸化トリウムよりも密度が低いため、1≤％（重量）のランタンタングステンの棒は、実際には15％（重量）のトリウムタングステンの棒よりも体積でより多くの酸化物を含む。 これは酸化物の付加的な容積が先端のクーラーを保つので、アークの開始および安定性、また長寿の援助。
最後に、1≤%のlanthanatedタングステンはACおよびDCの溶接の塗布両方のために適しています。 したがって、直流溶接用の2％トリアタドタングステンと交流溶接用の別のタングステンタイプ（通常は純粋またはジルコニアタングステン）の両方をストックする施設は、唯一のタングステンタイプをストックすることができます。
ケーススタディ
DC溶接用途のための1≤%ランタンタングステンへの切り替えの実現可能性を評価するために、多くの研究が行われている。 以下は、それらのいくつかの要約です:
Study#1
ミシガン州デトロイトで開催された1998年のAmerican Welding Society Exhibitionでは、ある主要なタングステンメーカーが1≤%のランタンタングステンについて独立した研究を発表した。 要約すると、2％トリア化、2％ceriatedと二つのメーカーの1½％ランタンタングステンは、300DCアークストライク後の先端侵食を観察することによって比較された70アンペアと150アンペアの両方で。 より低いおよびより高いアンペア数テストでは、1≤%のlanthanatedタングステンは先端の腐食および最も一貫したアークの行動の最少量を示しました。
研究#2
空軍は、アーク始動特性、電流能力、および浸透を評価するために、1≤%のランタンタングステンと2%のトリアタンタングステンの研究を実施した。 それらは製粉業者350Synchrowave GTAW機械が付いている6061-T6アルミニウムそして304ステンレス鋼を溶接するのに5/32″直径の電極を使用した。 高周波とタッチスタートの両方を用いて，ランタン化電極はトリア化電極と同等以上に良好に機能した。 また，チップ形状はランタン電極上の高電流でより安定であった。 アーク安定性，浸透性，溶接ビード形状には有意差はなかった。 最後に、彼らはランタン電極を使用するとき既存の溶接プロシージャかオペレータを再認定することは必要ではなかったことを結論しました。
研究#3
独立した調査は、パリのInstitut de Soudure、TH-アーヘンのInstitut Fuer Schweisstechnische Fertigungsverfahren、ウィーンのSchweisstechnische Zentralanstaltで行われました。 彼らは、いずれの場合も、ランタン電極の耐用年数がトリエート電極よりも長いことを見出した。 さらに，電極消費率はランタン化電極よりもトリア化電極で高かった。 アークの開始動作に関して違いは確認できませんでした。
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結論
一般的に使用される2％トリアタドタングステンタイプは、潜在的な健康上の危険です。 非放射性1≤%のlanthanatedタングステンは容易な転移を提供し、頻繁によりよい性能を作り出すこの材料へ代わりである。 したがって、Pro-Fusionは次の推奨事項を行います:
- トリエートタングステンの代替材料を調査します。 代わりとして良質の1≤%のlanthanatedタングステンを使用することを考慮しなさい。
- プリグランド電極の使用を検討してください。 これは最適溶接結果のための電極の質、先端の幾何学次元および表面の終わりを保証する。 さらに、それはあなたの設備の放射性thoriated粉砕の塵を持っていることの心配を取除く。
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