鎢棒種類

圖2-22中所示之鎢棒的端點角度(Vertex angle)及截斷面形狀，會影響電 弧形狀、電源密度分佈及銲道熔深，如圖2-23所示。一般而言，在銲接參數 固定的情形下，隨著鎢棒端點角度的增加，電弧會較為緊縮，故功率密度 (Power density)的分佈也較為集中，所以銲道的深寬比會隨之增加[48]，如 圖2-24及圖2-25所示。

圖2-22 鎢棒端點形狀[53]

圖2-23 鎢棒角度、截斷面大小與銲道熔深之關係[48]

圖2-24 鎢棒角度與熔深關係圖[48]

圖2-25 鎢棒角度、電弧形狀與功率密度示意圖[48]

鎢棒於使用時需依照工作電流選擇相對應的鎢棒直徑，其對應表如表 2-5所示，下限值表起弧及電弧安定性最低限度，上限值表若電流高於此值，

則電極有大量熔入銲道之危險；電流大小則受母材種類、厚度、接合方式、

銲接姿態、保護氣體、銲槍型式以及銲接品質要求等因素的影響。同一支 鎢棒以直流正極銲接時可使用電流最大；以直流反極銲接時可使用電流最 小，以交流銲接時所使用電流約在直流正極及直流反極之間。鎢的電阻很 大，所以銲接時其端點會變為紅熱狀，通常都磨尖後才使用。但交流銲接 時則鎢棒尖端有變成半球形的傾向。使用電流太大會使尖端過熱，甚至於 熔化而污染銲道。

表2-5 鎢棒直徑與工作電流之關係[40]

一般而言，TIG所用之電極常見有三種：純鎢電極棒、鎢釷合金電極棒、

鎢鋯合金電極棒，其特性分述如下[54]：

(1) 純鎢電極棒:

其含鎢(W)99.5%，因其末端施銲後形成光亮半球形，電弧穩定性 良好，但收斂性較差，故小電流不易起弧(30A以下)，耐電流量亦比同 直徑之鎢合金小，且易將少許鎢電極熔入銲道而造成銲道之污染；故一 般在小電流且銲道品質要求不高時使用，其識別依AWS規定在鎢棒端 部或中間塗上綠色以資區別。如AWS-ASTM-EWP屬之，在JIS標準中則 塗白色。

(2) 鎢釷合金電極棒:

一般含有Th 1%和Th 2%、兩種，加入釷元素之鎢棒使用於交流銲 接時，雖可負載比鎢捧大50%之電流量，但其末端形成凹凸不平之粗糙 面，故電弧不穩，僅適於直流銲接。直流銲接時，通常把電極末端磨尖，

因其冷卻迅速，即使施銲後仍可保持原狀，防止銲道污染，不像純鎢棒 變成半球形。依AWSA5.12-9規定含Th 2%以紅色標示，如AWS-ASTM EWTh-2屬之，含Th 1%者以黃色標示，如EWTh-1屬之。因釷元素為放 射性元素，故長時間暴露在蒸氣中影響銲接施工者之健康甚巨，先進工 業國家如美、德、日，已不採用。

(3) 鎢鋯合金棒:

含Zr 0.3~0.5%之鎢合金電極，適用於交流或直流銲接，其電極末端 也稍微形成小半球狀之光亮面，起弧性優良但價格昂貴，故除非銲道要 求品質特高外，甚少使用，蓋使用此種鎢鋯合金電極其成份不會混入熔 融金屬裡，承受電流量亦較鎢釷合金棒為高。AWS於端部著上褐色 (Brown)，以資識別。如AWS-ASTM-EWZr屬之。