非熔化極氬弧焊和等離子弧焊對(duì)鎢極的要求是：發(fā)射電子能力要強(qiáng)，耐高溫而不易熔化及燒損，以及能允許使用較大的焊接電流等。金屬鎢棒具有熔點(diǎn)溫度（約為3410℃±10℃)高和沸點(diǎn)溫度（約5900℃)高、強(qiáng)度大、導(dǎo)熱系數(shù)小和高溫?fù)]發(fā)性小等特點(diǎn)，能滿(mǎn)足作為電極材料的性能要求，所以，目前在焊接生產(chǎn)中被廣泛采用。

一、焊接生產(chǎn)中對(duì)電極材料的要求

 實(shí)踐表明，鎢極的質(zhì)量對(duì)電弧和焊接過(guò)程的穩(wěn)定性以及焊接質(zhì)量有很大的影響。焊接生產(chǎn)中對(duì)電極材料提出了以下3項(xiàng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：

  1. 最大許用電流

 鎢極的最大許用電流值要高。若焊接電流超過(guò)許用電流，就易使鎢極末端局部熔化而落入熔池，這樣會(huì)改變焊縫金屬的化學(xué)成分或產(chǎn)生夾鎢缺陷。若鎢極末端形成熔球，則位于熔球表面上的電弧斑點(diǎn)易受外界因素的干擾而游動(dòng)，使電弧飄蕩不穩(wěn)，并降低保護(hù)氣體的保護(hù)效果。

 鎢極的最大許用電流同鎢極的化學(xué)成分與直徑、電流種類(lèi)與電源極性、鎢極伸出導(dǎo)電嘴的長(zhǎng)度等有關(guān)。一般在前兩項(xiàng)已確定的情況下，外伸長(zhǎng)度上產(chǎn)生的電阻熱和鎢極受冷卻的條件，即成為選用焊接電流大小的主要因素。

 2. 鎢極的損耗

  鎢極在焊接過(guò)程中的損耗對(duì)自動(dòng)焊過(guò)程的穩(wěn)定性和焊縫成型質(zhì)量有明顯的影響。鎢極的損耗可分為兩種情況：

  正常損耗  是指在正常的焊接過(guò)程中，鎢極因熱蒸發(fā)和緩慢氧化等累計(jì)的損耗，常用單位時(shí)間內(nèi)的損耗量（g/min)來(lái)表示。正常損耗量和鎢極的化學(xué)成分、采用的電流種類(lèi)及電源極性等有關(guān)。在鎢極的化學(xué)成分一定時(shí)，由于氬弧中的陽(yáng)極溫度和發(fā)熱量比陰極高，因而采用直流反極性時(shí)鎢極的損耗比采用交流電時(shí)高，而用交流電時(shí)的鎢極損耗又大于直流正極性接法。

  異常損耗 主要發(fā)生在多次短路引弧或鎢極末端與填充焊絲及熔池接觸時(shí)。這時(shí)鎢極末端被熔化金屬所玷污，使熔化溫度降低，導(dǎo)致鎢極的損耗大大超過(guò)正常損耗值。一般只要在焊接時(shí)給予注意，即可避免異常損耗。

3. 引弧及穩(wěn)弧性能

 主要由鎢極的逸出功大小來(lái)決定。逸出功低，則發(fā)射電子的能力就強(qiáng)，引弧和穩(wěn)弧性能就好，反之就差。

  以上述3條標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量，用純鎢做電極還是不夠理想的，首先是純鎢的逸出功還較高，要求焊機(jī)的空載電壓高；其次，在使用大電流和長(zhǎng)時(shí)間焊接時(shí)，純鎢的燒損仍較明顯。若在鎢極中加進(jìn)一些可降低逸出功的元素（如：釷、鈰、鋯等）或它們的氧化物，即能改善電極的使用性能。因此，目前在鎢極氬弧焊焊接生產(chǎn)中，廣泛使用釷鎢極和鈰鎢極，其牌號(hào)和化學(xué)成分見(jiàn)表3-15。

二、釷鎢極的特性

 釷鎢極中含有ThO,可降低逸出功，故能大大提高陰極發(fā)射電子的能力，改善引弧和穩(wěn)弧性能；可降低對(duì)焊機(jī)的空載電壓值要求，也就是說(shuō)釷鎢極的引弧電壓低；能減少陰極的發(fā)熱量，降低電極的損耗，且可增大焊接的許用電流值。

 雖然如此，但在使用中發(fā)現(xiàn)釷具有微量的放射性，在磨削釷鎢極時(shí)其粉塵對(duì)操作者身體健康有害。

 為了改善焊工的勞動(dòng)條件，我國(guó)試制成功了一種新的電極材--鈰鎢極。經(jīng)初步使用鑒定，在直流小電流焊接時(shí)，鈰鎢極比釷鎢極更容易引燃電弧且能減小電極的損耗。另外，鈰鎢極的放射性劑量很低，國(guó)內(nèi)已推廣采用，效果較好。不過(guò)在大電流等離子弧焊時(shí)，發(fā)現(xiàn)鈰鎢極有時(shí)容易燒損，電極一次修磨后的使用周期短。對(duì)鈰鎢極的性能還有待進(jìn)一步研究。

三、鎢極的磨削

  鎢極端部的形狀、光潔度及尺寸對(duì)焊接許用電流大小、電弧的穩(wěn)定性和焊縫成型等有直接的影響。如果鎢極表面粗糙、不同心和尺寸不合適，產(chǎn)生的電弧既不集中又不穩(wěn)定。因此，鎢極磨削的質(zhì)量好壞，直接影響著焊接能否正常進(jìn)行，特別是等離子弧焊，對(duì)鎢棒表面、同心度要求極高。所以，鎢極的磨削，特別是等離子弧焊用鎢極的磨削最好在專(zhuān)用設(shè)備上進(jìn)行磨制。用專(zhuān)用設(shè)備磨削的鎢極和手工磨削的鎢極比較見(jiàn)圖3-4，鎢極專(zhuān)用磨削機(jī)見(jiàn)圖3-5。