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A cosa serve il tungsteno zirconato? Gli elettrodi di tungsteno zirconato vengono generalmente utilizzati per saldare metalli le cui superfici hanno un punto di fusione più elevato rispetto ai metalli sottostanti. Questo tipo di tungsteno è ampiamente utilizzato per saldare l'alluminio utilizzando corrente alternata (CA).
Il tungsteno zirconato è inoltre un materiale eccellente per resistere alla contaminazione. Nelle applicazioni di saldatura a corrente continua (CC), in cui i fumi di metallo si accumulano in uno spazio ristretto, il tungsteno zirconato rimane puro per un lungo periodo di tempo e garantisce saldature sempre uniformi. Il tungsteno zirconato viene utilizzato per una gamma relativamente ristretta ma critica di processi di saldatura ad arco di tungsteno-gas (GTAW).
L'aggiunta di ossidi metallici, come l'ossido di zirconio, al tungsteno viene generalmente effettuata per migliorare la stabilità strutturale dell'Unità elettrodo di tungsteno e per modificare le proprietà dell'arco. Nel caso dell'ossido di zirconio, la lega aumenta la resistenza e la resistenza al calore dell'Unità elettrodo a un livello intermedio tra quello del tungsteno puro e quello del tungsteno toriato. Ciò rende le Unità elettrodo di tungsteno zirconati utili per i seguenti scopi.
Il tungsteno zirconato viene spesso utilizzato per saldare l'alluminio utilizzando la corrente alternata, perché la pellicola di ossido di alluminio che si sviluppa rapidamente sull'alluminio esposto all'ossigeno ha un punto di fusione più alto rispetto all'alluminio più puro sottostante. L'aggiunta di zirconio al tungsteno lo aiuta a resistere alle temperature più elevate derivanti dal bombardamento di elettroni che si verifica quando lo strato di ossido di alluminio viene scomposto.
Un altro motivo per cui il tungsteno zirconiato viene utilizzato per la saldatura dell'alluminio è che può trasportare più corrente del tungsteno puro, ma a differenza del tungsteno toriato, lantanato e ceriato, il tungsteno zirconiato non è così resistente al calore da non poter essere fuso. Ciò consente alla saldatrice di formare una sfera di tungsteno per la saldatura, se lo desidera. La tecnica del "balling" del tungsteno consiste nel riscaldare deliberatamente la punta dell'Unità elettrodo di tungsteno fino a quando non si scioglie e si risolidifica trasformandosi in una sfera all'estremità dell'Unità elettrodo. Talvolta questa operazione viene eseguita nella saldatura dell'alluminio per stabilizzare l'arco e creare un cordone dalla forma più uniforme. Solitamente viene eseguito con tungsteno puro, poiché la maggior parte degli elettrodi di tungsteno legato resiste alla fusione. Gli elettrodi di tungsteno zirconati sono unici perché, sebbene abbiano una tolleranza al calore notevolmente superiore rispetto al tungsteno puro, consentono comunque al tungsteno di fondersi a sufficienza per formare una palla sulla punta.
Il tungsteno zirconato resiste efficacemente anche alla contaminazione da parte dei metalli presenti sul pezzo in lavorazione. Ciò lo rende ideale per l'impiego in applicazioni di rivestimento. Quando l'elettrodo esegue diversi passaggi molto vicini tra loro in uno spazio ristretto, una grande quantità di metallo vaporizzato si accumula nell'aria. Questo vapore metallico può condensarsi sull'unità elettrodo, contaminandolo. Il tungsteno zirconato resiste a questa contaminazione e può essere utilizzato efficacemente nei processi di rivestimento come il rivestimento Inconel®. Può essere utilizzato anche per saldare leghe in cui un metallo costituente con un basso punto di vaporizzazione rischia di contaminare l'unità elettrodo. Tuttavia, le proprietà che conferiscono al tungsteno zirconato i suoi vantaggi sono a doppio taglio.
Gli elettrodi di tungsteno zirconati traggono i loro vantaggi dal fatto di essere una via di mezzo tra il tungsteno puro e altri tipi di elettrodi di tungsteno in termini di capacità di trasporto del calore. Ciò conferisce a questi elettrodi un vantaggio in una manciata di processi di saldatura in cui i bassi punti di fusione e di vaporizzazione del metallo di base rappresentano un problema. Al di fuori di queste applicazioni, queste stesse proprietà rappresentano uno svantaggio. I principali svantaggi del tungsteno zirconato sono:
I fattori sopra menzionati limitano l'uso degli elettrodi di tungsteno zirconiati a relativamente poche applicazioni specifiche.
Quindi, a cosa serve il tungsteno zirconato? La saldatura dell'alluminio con corrente alternata è l'uso più comune del tungsteno zirconato. Esistono altre applicazioni di saldatura per il tungsteno zirconato in combinazione con altri metalli o corrente continua. Nella saldatura orbitale, il tungsteno zirconato viene occasionalmente utilizzato nelle operazioni di rivestimento, ad esempio per rivestire l'interno di un tubo con Inconel®, per resistere meglio alla corrosione. È anche possibile, sebbene non comune, utilizzare il tungsteno zirconato per la saldatura orbitale di tubazioni in rame per acqua, alimenti o bevande.
Sebbene le applicazioni del tungsteno zirconato siano limitate, quando viene utilizzato è di vitale importanza che sia della migliore qualità possibile per resistere alla contaminazione da vapori metallici. È altrettanto importante che questi elettrodi abbiano una molatura e una finitura di qualità. Per la saldatura orbitale e la placcatura, gli elettrodi zirconati devono mantenere la loro geometria e integrità per l'intero turno. Gli elettrodi di tungsteno zirconati utilizzati nella saldatura orbitale devono essere della massima qualità per garantire prestazioni accettabili.