非熔化極氬弧焊和等離子弧焊對鎢極的要求是：發(fā)射電子能力要強，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。金屬鎢棒具有熔點溫度（約為3410℃±10℃)高和沸點溫度（約5900℃)高、強度大、導(dǎo)熱系數(shù)小和高溫?fù)]發(fā)性小等特點，能滿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)中對電極材料的要求

 實踐表明，鎢極的質(zhì)量對電弧和焊接過程的穩(wěn)定性以及焊接質(zhì)量有很大的影響。焊接生產(chǎn)中對電極材料提出了以下3項評定標(biāo)準(zhǔn)：

  1. 最大許用電流

 鎢極的最大許用電流值要高。若焊接電流超過許用電流，就易使鎢極末端局部熔化而落入熔池，這樣會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易受外界因素的干擾而游動，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、電流種類與電源極性、鎢極伸出導(dǎo)電嘴的長度等有關(guān)。一般在前兩項已確定的情況下，外伸長度上產(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

  鎢極在焊接過程中的損耗對自動焊過程的穩(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程中，鎢極因熱蒸發(fā)和緩慢氧化等累計的損耗，常用單位時間內(nèi)的損耗量（g/min)來表示。正常損耗量和鎢極的化學(xué)成分、采用的電流種類及電源極性等有關(guān)。在鎢極的化學(xué)成分一定時，由于氬弧中的陽極溫度和發(fā)熱量比陰極高，因而采用直流反極性時鎢極的損耗比采用交流電時高，而用交流電時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。這時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正常損耗值。一般只要在焊接時給予注意，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決定。逸出功低，則發(fā)射電子的能力就強，引弧和穩(wěn)弧性能就好，反之就差。

  以上述3條標(biāo)準(zhǔn)來衡量，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，要求焊機的空載電壓高；其次，在使用大電流和長時間焊接時，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，其牌號和化學(xué)成分見表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；可降低對焊機的空載電壓值要求，也就是說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，在磨削釷鎢極時其粉塵對操作者身體健康有害。

 為了改善焊工的勞動條件，我國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，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，國內(nèi)已推廣采用，效果較好。不過在大電流等離子弧焊時，發(fā)現(xiàn)鈰鎢極有時容易燒損，電極一次修磨后的使用周期短。對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用設(shè)備上進(jìn)行磨制。用專用設(shè)備磨削的鎢極和手工磨削的鎢極比較見圖3-4，鎢極專用磨削機見圖3-5。