fundal

de ceva timp, producătorii de tungsten au adăugat un oxid de tungsten pur pentru a îmbunătăți caracteristicile de pornire arc și longevitatea electrozilor de sudură. În timp ce tungstenul toriat 2% a fost cel mai frecvent utilizat material de tungsten de mai mulți ani, acest tip de electrod este din ce în ce mai examinat din cauza preocupărilor pentru mediu și pentru siguranța utilizatorilor acestui material. Preocupările apar din faptul că elementul toriu este radioactiv. Pe această bază, multe organizații au evaluat tipuri alternative de tungsten pentru a vedea ce schimbări de performanță ar vedea prin trecerea la tungsten non-radioactiv.

problema radioactivității

toriul utilizat în tungstenul toriat 2% este un element radioactiv și, prin urmare, poate fi periculos pentru sănătatea celor expuși la acesta și pentru mediu. Este un emițător alfa, cu toate acestea, atunci când se află în interiorul unei tije de electrod de tungsten, este închis într-o matrice de tungsten și astfel există puține radiații emise extern. Principalul risc pentru sudor apare în ingestia materialului. Acest lucru se întâmplă în primul rând în timpul inhalării prafului cauzat în timpul măcinării vârfurilor pentru sudare, dar și într-o măsură mai mică în timpul respirației oricăror vapori eliberați în timpul sudării.

Societatea Americană de sudură, în A5.12 „specificația pentru electrozi din Tungsten și aliaj de Tungsten pentru sudare și tăiere cu Arc” afirmă următoarele despre această problemă: „Toriul este radioactiv și poate prezenta pericole prin expunerea externă și internă. Dacă alternativele sunt fezabile din punct de vedere tehnic, acestea ar trebui utilizate.”Ei confirmă că principala preocupare în utilizarea acestui material este ingerarea prafului produs în timpul măcinării punctelor pe electrozi. Ei continuă să spună:

…în timpul măcinării vârfurilor electrodului există generarea de praf radioactiv, cu riscul expunerii interne. În consecință, este necesar să se utilizeze ventilația locală de evacuare pentru a controla praful de la sursă, completată, dacă este necesar, de echipamente de protecție respiratorie.

Europa a recunoscut, de asemenea, pericolele de 2% tungsten toriat. TWI (Institutul de sudare), care este echivalentul britanic al AWS, raportează că „Executivul britanic pentru sănătate și Siguranță (HSE) a emis un document informativ pentru a asigura stocarea și utilizarea electrozilor de tungsten toriați. Aceasta prevede că ventilația locală de evacuare trebuie asigurată în timpul operației de măcinare și că praful de la echipamentul de măcinare și vârfurile uzate sunt aruncate într-un recipient sigilat la un loc de eliminare a depozitelor de deșeuri.”Mai mult”, HSE a recomandat inspectorilor din fabrică că, acolo unde electrozii de tungsten toriați nu sunt necesari pentru calitatea sudurii, utilizatorii ar trebui încurajați să caute alternative.”

într-un studiu foarte detaliat realizat de DVS (Societatea Germană de sudură), au măsurat cantitățile de particule alfa radioactive și sprectra de energie gamma în aerul înconjurător în timpul măcinării electrozilor de tungsten. Unele dintre recomandările acestui studiu au inclus:

1. se recomandă să lucrați, dacă este posibil, fără utilizarea electrozilor de sudură care conțin toriu.
2. dacă acest lucru nu este posibil, trebuie luate măsuri de precauție pentru a proteja angajații împotriva contaminării sau inhalării prafului de măcinat.
3. zona de lucru trebuie curățată în mod regulat pentru a evita contaminarea cauzată de praful depus.

un alt studiu a fost realizat în Germania de către statul Bavaria, Departamentul pentru Dezvoltare și probleme de mediu. Ei au concluzionat că în instalațiile în care nu există un sistem de extracție a prafului pentru măcinarea tungstenului toriat, expunerea la particule dăunătoare este de patru ori mai mare decât în cazul extracției. Cu toate acestea, chiar dacă colectarea prafului oferă o îmbunătățire semnificativă, nivelurile pot fi încă prea mari. În plus, au menționat că electrozii de tungsten toriați depozitați în cutii pe un raft nu par să prezinte pericole potențiale. În prezent, a fost prezentată Comisiei Comunității Europene o propunere de creștere drastică a severității reglementărilor legale în ceea ce privește utilizarea și eliminarea electrozilor toriați.

în statul California, producătorii de tungsten includ Acum ambalarea a 2% electrozi de tungsten toriați care includ un avertisment, cum ar fi cel folosit de Osram Sylvania, care este ” avertisment: Acest produs conține sau produce o substanță chimică cunoscută de statul California pentru a provoca cancer. (Codul de sănătate și siguranță din California 25249.5 și următoarele.) „

în cele din urmă, unul dintre principalii producători de tungsten din SUA, Teledyne Tungsten Products, enumeră următoarele avertismente/avertismente în foile lor AMS:

” toriul este un element radioactiv de nivel scăzut care apare în mod natural. Toriul este în primul rând un emițător alfa. Fiicele din lanțul de dezintegrare emit radiații alfa, beta și gamma. Elementele Radioactive sunt reglementate de Comisia de Reglementare Nucleară. NRC publică reglementări reglementări privind materialele radioactive.”

” efectele supraexpunerii: …Inhalarea cronică a prafului poate provoca leziuni pulmonare la om.”

„evaluarea carcinogenă: NTP-1 (Thoria). Notă: NTP-1: substanțe sau grupuri de substanțe despre care se știe că sunt cancerigene. ‘Carcinogenii cunoscuți’ sunt definiți de raportul NTP (Programul Național de toxicologie) ca fiind acele substanțe pentru care există suficiente dovezi de carninogenitate din studiile efectuate la om pentru a indica o relație de cauzalitate între agent și cancerul uman.”

„Informații toxicologice: …Expunerea puternică la praf sau ingestia unor cantități mari de compuși solubili produce modificări ale greutății corporale, comportamentului, celulelor sanguine, activității colinei esterazei și spermei la animalele experimentale.”

Materiale de Tungsten non-Radioactive

datorită problemei discutate în secțiunea de mai sus, au fost dezvoltate două materiale alternative semnificative, non-radioactive de tungsten. Primul, introdus în anii 1980, este cel mai frecvent disponibil ca 2% tungsten ceriated. Acest material este utilizat în mod obișnuit pentru aplicații de sudare DC cu amperaj mai mic. De fapt, deține o cotă de piață foarte mare în vânzări pentru procesul de sudare orbitală.

mai recent, 1% tungsten lantanat a apărut ca ceea ce ar putea fi viitorul standard pentru electrozii de tungsten. Conținutul de 1% din greutate (spre deosebire de 2%) a fost ales de trei dintre cei mai mari producători ca cantitate optimă de conținut pe baza studiilor științifice care au arătat că această cantitate de conținut reflectă cel mai bine caracteristicile de conductivitate ale tungstenului toriat de 2%. Prin urmare, sudorii pot înlocui cu ușurință materialul radioactiv 2% thoriated cu acest tungsten și nu trebuie să facă modificări ale programului de sudare. În plus, deoarece materialul oxidului de lantan este mai puțin dens decât oxidul de toriu, un băț de tungsten lantanat de 1% (în greutate) conține de fapt cu 15% mai mulți oxizi în volum decât un băț de tungsten toriat de 2% (în greutate). Acest lucru ajută la pornirea și stabilitatea arcului, precum și la longevitate, deoarece volumul suplimentar de oxizi menține vârful mai rece.

în cele din urmă, 1% tungsten lantanat de la sută este potrivit atât pentru aplicațiile de sudare AC, cât și pentru cele DC. Prin urmare, facilitățile care stochează atât 2% tungsten toriat pentru sudarea DC, cât și un alt tip de tungsten (de obicei tungsten pur sau zirconat) pentru sudarea AC, ar putea stoca doar un singur tip de tungsten.

studii de caz

pentru a evalua fezabilitatea trecerii la tungstenul lantanat 1% pentru aplicații de sudare DC, au fost efectuate o serie de studii. Următoarele sunt rezumate ale câtorva dintre ele:

Studiul #1

la expoziția Societății Americane de sudură din 1998 din Detroit, Michigan, un producător major de tungsten a prezentat un studiu independent efectuat pe 1% tungsten lantanat. Pe scurt, 2% tungsten toriat, 2% ceriat și doi producători de tungsten lantanat de 1 sută % au fost comparați prin observarea eroziunii vârfului după 300 de lovituri de arc DC atât la 70 de amperi, cât și la 150 de amperi. Atât în testele de amperaj mai mic, cât și în cele mai mari, tungstenul lantanat de 1 hectar% a arătat cea mai mică cantitate de eroziune a vârfului și cel mai consistent comportament al arcului.

studiul #2

Forțele Aeriene au efectuat un studiu de 1% tungsten lantanat față de 2% tungsten toriat pentru a evalua caracteristicile de pornire a arcului, capacitatea actuală și penetrarea. Au folosit electrozi cu diametrul de 5/32 ” pentru a suda aluminiu 6061-T6 și oțel inoxidabil 304 cu o mașină Miller 350 SYNCHROWAVE GTAW. Folosind atât frecvența înaltă, cât și pornirea tactilă, electrozii lantanați au funcționat mai bine sau egal cu electrozii toriați. De asemenea, geometria vârfului a fost mai stabilă la curent ridicat pe electrozii lantanați. Nu s-a găsit nicio diferență semnificativă în ceea ce privește stabilitatea arcului, penetrarea sau forma mărgelei de sudură. În cele din urmă, au concluzionat că nu este necesar să se recertifice procedurile de sudură existente sau operatorii atunci când se utilizează electrozi lantanați.

studiul #3

investigații independente au fost efectuate la Institutul de Soudure din Paris, la Institutul fuer Schweisstechnische Fertigungsverfahren din TH-Aachen și la Schweisstechnische Zentralanstalt din Viena. Ei au descoperit că, în fiecare caz, durata de viață a electrozilor lantanați a fost mai lungă decât electrozii toriați. În plus, rata consumului de electrozi a fost mai mare pentru electrozii toriați decât pentru lantanat. Nu s-au putut constata diferențe în ceea ce privește comportamentul de pornire a arcului.

Pro-Fusion de Elderfield& Hall

Pro-Fusion este specializată în optimizarea variabilei electrodului de tungsten adesea trecute cu vederea în procesul de sudură. Oferim o calitate superioară de Tungsten lantanat de 1% la sută într-o varietate de diametre. În plus, oferim Sharpshooter polizor electrod Tungsten pentru pregătirea geometriei vârfului electrodului într-o manieră consecventă și electrozi de sudură pre-sol, care oferă o precizie garantată electrod, deoarece acestea sunt produse în conformitate cu toleranțe extreme.

concluzie

tipul de tungsten toriat 2% utilizat în mod obișnuit reprezintă un potențial pericol pentru sănătate. Tungstenul lantanat Non-radioactiv 1% este o alternativă la acest material care asigură o tranziție ușoară și produce adesea performanțe mai bune. Prin urmare, Pro-Fusion face următoarele recomandări:

• investigați materiale alternative la tungstenul toriat. Luați în considerare utilizarea de înaltă calitate 1% tungsten lantanat ca o alternativă.
• luați în considerare utilizarea electrozilor pre-împământați. Acest lucru va garanta calitatea electrodului, dimensiunile geometriei vârfului și finisajul suprafeței pentru rezultate optime de sudură. În plus, se elimină preocupările de a avea praf de slefuire thoriated radioactive în instalația dumneavoastră.

vizitați i-Tungsten.com pentru a achiziționa electrozi de tungsten Sharpshooter.