钨极惰性气体保护焊（GTAW）的钨极

GTAW焊接材料包括填充材料和保护气体，在某咱程度上，钨极也算焊接材料。焊接很薄的工件时，不使用填充材料，但大部分应用情况下需要使用填充材料。选用的填充棒（焊丝）直径取决于母材的厚度。而母材的厚度还决定了焊接电流的大小。GTAW焊一般通过手工方式向熔池添加填充棒（焊丝）。

美国焊接学会颁布了GTAW焊填充材料的技术要求，应用最广泛的是"碳钢气体保护焊填充材料技术要求",该技术要求适用于GTAW、PAW有GMAW等焊接方法。前缀为R的填充材料为GTAW的填充棒，R表示填充棒不是焊接回路的一部分。手工GTAW采用一定长度的填充棒；自动GTAW焊采用焊丝卷或焊丝盘上的填丝。AWS的填充材料技术 要求涵盖了大部分可焊材料的填充金属。

GTAW焊的电极一般为钨极或钨合金，因为钨各种金属中熔点最高的，大约为6170度F（3410℃)。美国焊接学会制定的钨及钨合金电极技术 要求中包括 八种标准钨极（图5.11），该图给出了各种AWS标准钨极、成分及钨极端部的色码颜色。钨极有两种供货状态，化学清理状态或磨光状态。化学清理状态的钨极是指在拉拔或模锻后以过化学清理的钨极。磨光状态的钨极是指经过打磨后直径均匀一致且表面光滑、明亮的钨极。打磨状态的钨极表面非常平滑呈完美的圆柱形，因此能较稳定地将热量传导到钨极夹上。钨极的直径范围为0.20~0.25in(0.5~6.4mm),供货长度为3~24in（76~610mm）。

AWS电极牌号中的首字母为E（英文单词electrode的首字母），字母W表示主要成分为钨，字母P表示钨极的成分为纯钨；而Ce La Th及Zr表示钨极中分别含有少量氧化铈、氧化镧、氧化镧、氧化钍及氧化锆。有些钨极牌号最后面还有一个数字，该数字指示合金成分的含量。字母G表示AWS未规定合金元素成分，由制造商指定。

AWS钨极分类见图5.11.EPW为纯钨极，是体格最低的一种，可用于种种金属之普通焊件的焊接。EWCe-2含有二氧化铈，二氧化铈提高 了钨极的引的性能、稳弧性能并降低了烧损率。

EWLa-1钨极含有1%左右的氧化镧，其特点类似于EWCe-2钨极。EWGH-1和EWTh-2分别含有1%或2%的氧化钍，这种材料具有一定的放射性，。这两咱钨极设计用于直流GTAW。具有引弧容易、电弧稳定及工作温度高的优点。氧化钍含量为2%的钨极具有更好的引弧性能和稳弧性能，而且载流能力也更大。打磨钨极端部时，应采取预防措施，防止吸入打磨下来的粉尘。EWLa-1.5及EWLa-2型钨极可用来替代氧化钍钨极。

EWZr-1含有1%左右的氧化锆。加入氧化锆可提高钨极的电子发射能力，增大载流能力，提高引弧和稳弧性能，并延长钨极寿命。

EWG钨极加入一定量的稀土氧化物或多种氧化物组合，其加入的具体成分由制造商给出。

钨极夹与钨极的尺寸必须匹配，确保夹紧钨极，以保证钨极上的热量能够传导到枪体上。钨极伸出钨极夹的长度应尽量短。

钨极夹和喷嘴应保持干净，以保证有良好的保护气流。电极的直径必须根据电流类型、工件类型及电流大小来选择。对于特定材料的焊接，所需的电流大小可从焊接工艺参数表（卡）上找到。利用这类表上的数据进行选择，例如，采用交流GTAW，焊接电流为100A，则可选择5/52in或1/8in(3.2mm）的纯钨极；如果选择合金化的钨极，则可选择1/16in(1.6mm）或3/52in的。如果工艺表上要求采用直流正极性接法（DCEN）或直流反极性接法（DCEP），则需要的钨极直径与交流是不同的。焊工的偏好和经验影响钨极及其直径的选择。焊工可首先根据经验来选择钨极直径，如果焊工选用纯钨极进行焊接，则电极容易过热，且钨极表面容易熔化。如果出现这种情况，说明所用的焊接电流相对于所选的直径来说过大了。如果出现表面熔化现象，则容易造成钨极与工件的相互污染，这时应改用直径较大的纯钨极或改用相同直径的合金钨极。电流过大或电极直径过小均会导致钨极损耗过大，甚至会出现焊缝夹钨现象。

如果电流过小或钨极尺寸过大，则电弧会在钨极端部无规律漂移。将钨极端部打磨成尖锥形可觖决该问题，而且还有助于提高电弧的指向性。选择合适尺寸的钨极，使其工作电流尽可能接近其最大载流能力。熄弧后，电极的表面应有金属光泽，焊接时切勿使钨极接触熔池，否则钨会污染熔池，被污染的部位需进行修复。电极的端部应呈球形端部的直径不得大于钨极直径的1.5倍（图5.12），

钨极端部锥角的角度应按照焊接电流和被焊工件的厚度来确定。常用的角度范围为30度~120度，而最常用的角度为60度。