WIG-Schweißelektroden

[DG0MG]

In der Metallbearbeitung ist heute das "WIG-Schweißen" üblich. Während beim "normalen" Elektroschweißen die Elektrode abbrennt (also aufgebraucht wird), weil sie gleichzeitig als Füllstoff in der Schweißnaht dient, ist eine WIG-Elektrode aus Wolfram und brennt durch dessen hohen Schmelzpunkt nicht ab. Der Schweißzusatz wird separat zugegeben.
Bestimmte Sorten (nicht alle!) dieser WIG-Elektroden enthalten Thorium (z.B. 0.4%, 1%, 2%, 3% oder 4%) und sind deshalb radioaktiv. Durch den Thoriumzusatz zündet auf Grund der Ionisation der Lichtbogen besser.

Die Radioaktivität ist gering, die Elektroden sind handhabungssicher, da nicht abrasiv: Es bleibt beim Anfassen mit bloßen Händen nichts an diesen haften. Das ist schon bei Glühstrümpfen nicht mehr gegeben. Gefährlich werden die Elektroden erst, wenn der Schweißer die Spitze anschleift und dabei eine Schleifscheibe ohne Absaugung verwendet. Jeder kann sich vorstellen, dass radioaktive Partikel oder Stäube in der Lunge extrem ungesund sind.

Die WIG-Elektroden (auch der Begriff "Wolframnadeln" ist gängig) kommen als blanke, 150 bis 175 mm lange Metallstäbe mit planen Enden (also ohne Spitze!) in Durchmessern von 1 mm, 1,6 mm, 2,4 mm, 3,2 mm und 4 mm. Zur Unterscheidung, welchen Zusatz eine Elektrode enthält, befindet sich an einem Ende eine Farbmarkierung. Die Bezeichnung einer Elektrode bezieht sich nur auf das Material, aus dem sie besteht, die Zahl gibt den Prozentsatz des Zusatzes an. Will man eine bestimmte Elektrode haben, muss man also Material und Durchmesser angeben.

Eine (noch) gängige Elektrode, die auch für uns interessant ist, ist die WT20 (Farbmarkierung: "rot").
W für Wolfram, T für Thorium und die 20 für 2% Thorium.

Eine anderes Beispiel für eine Elektrode ist die WL15 (Farbmarkierung: "Gold") - für uns überhaupt nicht interessant, da:
W für Wolfram, L für Lanthan und die 15 für 1,5% Lanthan.
Lanthan ist nicht radioaktiv, deshalb strahlt die nicht.


Hier eine Übersicht aus [1]



Daraus schlussfolgernd müsste man also die Elektrode mit dem höchsten Thorium-Gehalt WT40 (Farbmarkierung: "orange") und dem größten Durchmesser (4 mm) "besorgen". Leider sind das auch die teuersten.
Als ich mich vor eineinhalb Jahren damit befasst habe, ist mir es gar nicht gelungen, Elektroden dieser Sorte aufzutreiben. Wenn man sich jetzt umschaut, werden auch die "roten" schon langsam weniger, viele Shops bieten sie gar nicht mehr an.

Und so hatte ich mich erstmal mit 3 Stück WT20 (Farbmarkierung: "rot") in 3,2 mm Durchmesser zufrieden gegeben.
Später sind mir noch 2 Stück WT40 2,4 mm (Farbmarkierung: "orange") zugelaufen.

Ich hatte eine Weile im Internet herumgesucht und kein zufriedenstellendes Angebot gefunden, so dass ich im örtlichen Schweißbedarfshandel nachfragte. Der Händler war zufrieden, dass ich auch einen Restbestand genommen habe und der Preis war akzeptabel (ca. 3,50 EUR/ Stck.)

Als einen (noch) frei käuflichen Gamma-Prüfstrahler empfehle ich dir Wolfam-Thorium-Schweisselektroden WT-20 (rote Farbkennzeichnung) mit ~ 2% Thoriumoxid Gehalt (z.B. von der Fa GCE Gas Control Equipment); ein 10er-Päckchen mit 10 Elektroden 4,0 x 175 mm bringt es auf eine messbare Gamma-Dosisleistung von ca. 3 µSv/h mit dem FH40F2.

Ich komme mit den 3* WT-20 3,2 mm am AUTOMESS 6150AD6/E auf 0,75 µSv/h.




[1] http://www.currle-zinner.de/wp-content/uploads/%C3%9Cberblick-Wolframelektrode.pdf

[DL3HRT]

Daraus schlussfolgernd müsste man also die Elektrode mit dem höchsten Thorium-Gehalt WT40 (Farbmarkierung: "orange") und dem größten Durchmesser (4 mm) "besorgen"

Lieber ein paar dünnere und dafür mehr. Die Selbstabsorption in den dicken Stäben ist aufgrund des Wolframs sehr hoch. Da hat man kaum Gewinn.

[NoLi]

Hallo und schöne Weihnachten zusammen!

Die WT-30 (30 Promille bzw. 3% Thorium, violett) und WT-40 (40 Promille bzw. 4% Thorium, orange) sind im Handel nicht mehr zu bekommen, weil sie mit Einführung der Strahlenschutzverordnung 2001 verboten wurden (zu hohe Inkorporationsdosis, > 6 mSv/a, bei häufigem Umgang mit Anschleifen und/oder beim Wechselstromschweißen).

Mit einem 10 Stück Päckchen WT-20, 3,2 mm x 175 mm, komme ich auf eine Dosisleistung von ca. 1,5 bis 1,8 µSv/h (FH40F2 und Automess 6150 AD-6/E); die 4 mm sind zwar teurer, enthalten aber mehr Volumen und daher mehr Thorium, daher die höhere Dosisleistung.

Bei der Dosisleistung kommt es aber auch auf das Alter der Elektroden an; je älter, desto höher. Liegt am Radium-228 mit 5,7 Jahren Halbwertszeit. Nach Abtrennung des Thoriums bildet sich dieses Radium-228 mit seinen Folgeprodukten (u.a. gammastrahlend) durch den Thoriumzerfall langsam wieder nach, die Dosisleistung steigt mit dem Alter der Elektroden und erreicht nach rund 20 Jahren ca. 90% des höchstmöglichen Wertes.

Die Alten sind also die Besten...

Gruß
Norbert

[DG0MG]

Die WT-30 (30 Promille bzw. 3% Thorium, violett) und WT-40 (40 Promille bzw. 4% Thorium, orange) sind im Handel nicht mehr zu bekommen, weil sie mit Einführung der Strahlenschutzverordnung 2001 verboten wurden (zu hohe Inkorporationsdosis,

Hier gibts noch welche: https://www.ebay.de/itm/352768168268, das ist mir aber dann doch etwas zu teuer.

Ob das aber soviel ausmacht?
Ich vergleiche mit dem RadiaScan 701A jeweils 2 Stück

                           Gamma          Beta+Gamma     Oberfl.  Gewicht   Thoriumgehalt
                     (mit Energiefilter)   (ZR offen)    breite              (errechnet)
WT20 (rot) 3,2 mm          0,67 µSv/h    1,43 "µSv/h"    6,4 mm    50,5 g       1,01 g
WT40 (orange) 2,4 mm       0,64 µSv/h    1,60 "µSv/h"    4,8 mm    28,8 g       1,15 g

Beide Elektroden aneinanderliegend in Zählrohrmitte. Mit gleichem Durchmesser kann ich leider nicht dienen.

Trotz prozentual unterschiedlichem Thoriumgehalt ist der absolute Gehalt durch den unterschiedlichen Durchmesser nahezu gleich. Deshalb differiert auch die gemessene Gamma-DL kaum. In den dickeren Elektroden ist die Selbstabsorption der Beta-Strahlung höher, deshalb sind die dünneren Elektroden im "Vorteil". Bei ihnen befindet sich schon mehr Thorium an der Oberfläche und liefert trotz geringerer Gesamtfläche eine höhere Beta-Strahlungsdichte.

[NoLi]

Schade, bei der angegebenen Adresse sind nur 4%ige Elektroden bis 3,2 mm zu bekommen...aber immerhin (ich steh` halt auf Dicke ).

Ich vermute, dass diese Dinger bei Bestellung direkt aus Fernost geschickt werden (dort gibt es keine Beschränkungen). Oder es sind noch Restbestände vorhanden.

Meine 2% 4mm GCE-Elektroden stammen seit einiger Zeit aus Fernost und wurden über den örtlichen Fachhandel bestellt; die früheren Lieferanten stellten die Elektroden in Bayern und Österreich her. Auf Grund der Strahlenschutzauflagen in der Produktionsstätte und der Verpflichtung der Elektrodenresterücknahme mit sündhaft teurer Entsorgung als radioaktive Abfälle wurde die Produktion um 2015 eingestellt und durch lanthanhaltige Elektroden ("die Goldenen") ersetzt.

Also besorgen, solange es noch geht...

Gruß
Norbert

[NoLi]

Hier mal einen Strahlenschutzeinsatz in diesem Jahr (Januar) mit WT-Schweisselektroden:

https://www.presseportal.de/blaulicht/pm/110978/4180721

https://www.swr.de/swraktuell/baden-wuerttemberg/tuebingen/Strahlenschutztrupp-der-Feuerwehr-im-Einsatz-Gefaehrliches-Paeckchen-in-Baiersbronn-gefunden,radioaktives-paeckchen-gefunden-100.html

https://www.schwarzwaelder-bote.de/inhalt.blaulicht-vom-31-januar-radioaktives-paket-ruft-strahlenschutz-auf-den-plan.b32c6b73-1723-4a3a-a2f3-d9b74069ab76.html


Der gewerbliche Versand von diesen WT-Elektroden muß gemäß ADR nach UN2909 (RADIOAKTIVE STOFFE, FREIGESTELLTES VERSANDSTÜCK - FABRIKATE AUS NATÜRLICHEM URAN oder AUS ABGEREICHERTEM URAN oder AUS NATÜRLICHEM THORIUM, 7, (E) ) erfolgen:

https://www.lfu.bayern.de/strahlung/allgemeines/informationen/doc/merkblatt_un2909.pdf

Gruß
Norbert

[sh4711]

Hier mal einen Strahlenschutzeinsatz in diesem Jahr (Januar) mit WT-Schweisselektroden:

Was lernen wir daraus: Besser nicht beschriften ;-))

[NoLi]

Meine Tür wäre für solche fehlgeleiteten Päckchen immer (weit) offen...

[Na-22]

Schade, bei der angegebenen Adresse sind nur 4%ige Elektroden bis 3,2 mm zu bekommen...aber immerhin (ich steh` halt auf Dicke ).
...

Hier gibt es es noch die richtig Dicken  :
https://www.wigdiscount.de/epages/80587206.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/80587206/Categories/WE

Allerdings sind immer gleich 10 Stück in einer Packung drin, was natürlich dann seinen Preis hat  .

[DG0MG]

Falls das hier mal ein Schweißer findet (denen auf die Frage, ob sie einmal vorhandene WT-Elektroden noch benutzen sollen, häufig "Besser wegwerfen!" geantwortet wird) - es gibt ein Dokument der BGHM (Berufsgenossenschaft Holz und Metall) über den "Umgang mit thoriumoxidhaltigen Wolframelektroden beim Wolfram-Inertgasschweißen(WIG)":

• https://www.bghm.de/fileadmin/user_upload/Arbeitsschuetzer/Gesetze_Vorschriften/Informationen/209-049.pdf

Interessant dabei die Tabelle auf Seite 22, die eine Abschätzung der bei den verschiedenen Tätigkeiten auflaufenden Dosen angibt:

Arbeiten               mit WT20-Elektroden   mit WT40-Elektroden
Wechselstromschweißen      4,2 μSv/h              8,4 μSv/h
Gleichstromschweißen       0,06 μSv/h             0,12 μSv/h
Anschliff                  0,29 μSv/Anschliff     0,58 μSv/Anschliff

Offenbar ist Wechselstromschweißen extrem ungünstig.
Keine Ahnung, wann man Wechselstrom und wann Gleichstrom benutzt?

[tomv]

Moin in die Runde,

ich schweiße gerne mit WIG-Elektroden und habe die roten Elektroden bisher nicht benutzt, da ich um die Schädlichkeit wusste (nutze meist die "Gold"-Elektroden).

Ich habe nun versucht, meine 2,4 mm 2% Thoriated Elektroden zu messen und musste feststellen, dass nichts messbar ist. Ich hatte diese Elektroden über eine Plattform gekauft, was ich sonst eigentlich mache (der Rest ist aus dem Fachhandel).

Kann das sein?

Ich kann sonst Strahler messen, die leicht über der natürlichen Radioaktivität liegen (z.B. meine alten Glühstrümpfe oder auch den Uraltwecker).

Grüße Tom

[DG0MG]

Ja, das kann sein.

Die Chinesen haben gemerkt, dass man eine beliebige Elektrode teurer oder besser verkaufen kann, wenn man das Ende rot färbt.

Es gibt aber auch den umgekehrten Fall: Dass thorierte Elektroden zu nicht radioaktiven umgelabelt werden.

[NoLi]

...
Ich habe nun versucht, meine 2,4 mm 2% Thoriated Elektroden zu messen und musste feststellen, dass nichts messbar ist. Ich hatte diese Elektroden über eine Plattform gekauft, was ich sonst eigentlich mache (der Rest ist aus dem Fachhandel).
...

Hallo Tom.
Was für ein Strahlungsmessgerät hast Du denn für diese Messung benutzt?

Norbert

[tomv]

Moin Norbert,

ein Graetz GPD100 über längere zeit und ein Automess 6150AD6/E.
Zumindest das Automess würde eine vorhandene Strahlung einwandfrei detektieren.

@DG0MG: So etwas hatte ich mir schon gedacht.

Grüße Tom

[NoLi]

...
Zumindest das Automess würde eine vorhandene Strahlung einwandfrei detektieren.
...

Stimmt!
Welchen Background-Wert hatte denn das Automess, wieviel Elektroden waren es (gebündelt?) und wie alt sind diese? Könntest Du auch ein Foto dieser Elektroden einstellen?

Norbert