鎢電極

釷鎢電極 是鎢電極中焊接性能最好的電極，但是由於其在粉末冶金和壓延磨拋中會發生放射性污染，因此生產商通過研製不同類型的稀土電極，作為釷鎢電極的替代，其中性能較好的是鈰鎢電極和鑭鎢電極。通過比較釷鎢電極和複合稀土鎢電極能夠更好發現多元複合稀土電極的優良性能，也能提高其應用領域。 1.引弧及燃弧穩定性：複合稀土鎢電極和釷鎢電極在等條件下引弧30次，引弧成功率為100%，說明兩者在商業化焊接機中都具有良好的引弧性能，且燃弧性能較為穩定。 2.燒損率：燒損率是衡量電極工作性能的重要特徵之一。比較兩者的燒損率發現多元複合稀土電極的燒損率僅為釷鎢電極的25%。由此可知，複合鎢電極的工作壽命是釷鎢電極的4倍。 3.電流靜特性曲線：另外比較兩者的電流靜特性曲線可以發現，在相同的焊接電流下，複合電極的承載電壓明顯低於釷鎢電極，說明多元複合稀土鎢電極的穩弧性能優於釷鎢。電流靜特性曲線也是衡量電極焊接性能的重要指標之一，由此可知複合電極的焊接性能優於釷鎢電極。 4.逸出功：比較兩者的逸出功發現，複合電極在1300℃時有效的逸出功為2.76eV，而釷鎢電極的逸出功為3.08eV。複合電極的逸出功低於釷鎢電極，故其電子發射能力低於釷鎢電極。 根據以上四個焊接性能指標的比較發現，多元複合稀土鎢電極的焊接綜合性能優於釷鎢電極。 電子郵件:  sales@chinatungsten.com 電話: +86 592 5129696/86 592 5129595 傳真: +86 592 5129797

要製備性能優良的 複合稀土鎢電極 ，優化其製備技術是關鍵。經過多次工業試驗和瞭解稀土在鎢電極中的作用，總結了以下幾點複合稀土鎢電極製備工藝過程的關鍵要素。 1.稀土摻雜的均勻性 要使得稀土能和原料均勻的摻雜，可以採用固液摻雜法。以APT和稀土硝酸鹽為原料，進行固液摻雜，使得稀土硝酸鹽進入或者吸附在APT顆粒的表面，有利於稀土在後續分解和還原的過程中進入鎢晶格實現均勻摻雜。 2.還原粉末粒徑 還原粉末的粒徑及分佈對後續燒結和加工有一定的影響。摻雜稀土的還原粉末具有較高的還原溫度，因此粉末的粒度的控制主要靠提高粉末的裝舟量或者增加還原爐的溫度梯度，依靠高溫下氣態水合鎢氧化鎢的快速遷移及生長製備大粒徑寬分佈的金屬粉末的粒徑。另外，在保證後續燒結和加工工藝的情況下，要盡可能的降低還原溫度，從而更好的稀土相粒子的粒徑。 3.燒結曲線 制定合理的燒結曲線能夠制得較好品質的燒結坯。在燒結過程中可以使電極坯在低溫下長時間保溫，使得稀土擴散揮發在電極內達到平衡後再緩慢升溫到較高的溫度區間。燒結溫度過高會導致稀土揮發嚴重，因此燒結工藝的制定要綜合考慮粉末的粒度、燒結溫度的最高溫等特性。 4.加工制度的確定 摻雜稀土的鎢電極具有較高的再結晶溫度，因此其加工溫度也有所提高。但是稀土對鎢晶粒的變形有阻礙的作用，增大了電極回復和再結晶的驅動力，因此隨著變形量的增大，其加工溫度應有所降低，其溫度的降幅應大於釷鎢電極、鈰鎢電極等單元稀土鎢電極。 電子郵件:  sales@chinatungsten.com 電話: +86 592 5129696/86 592 5129595 傳真: +86 592 5129797

隨著鎢電極惰性氣體保護焊的發展和擴大應用，人們對 鎢電極 的研究也愈來愈深入。在等離子弧焊接、切割及非熔化極氬弧焊中，過去都是採用釷鎢電極，但由於釷的放射性影響(其射線劑量達3.60×105居裏／kg)，會損害人體健康和污染環境，從而用氧化鈰含量為2～4％的鈰鎢電極代替了釷鎢電極。在直流正接氬弧焊時，鈰鎢電極易於引弧，電極燒損量少，允許焊接電流密度比釷鎢大；而在交流氬弧焊時，鈰鎢電極的燒損量比釷鎢電極大，鈰鎢電極選用的焊接電流允許範圍要小於釷鎢電極。 釷鎢電極是一種普遍使用的鎢電極材料，它有比純鎢還要優越的焊接性能，因而廣泛應用於直流電焊接領域。釷鎢電極操作簡便，即使在超負荷的電流下也能很好的運作，現在仍然有很多公司使用這種材料，它被看作是高質量焊接的一部分。雖然如此，人們還是逐漸的將目光轉到其他類型的鎢電極，例如鈰鎢和鑭鎢，這不僅僅是因為它們在大部分應用領域都表現出卓越的性能，而且，重要的是它們沒有輻射傷害。由於鎢釷電極中的氧化釷產生微量的輻射，使得部分焊接人員不願意靠近它們。 電子郵件: sales@chinatungsten.com 電話: +86 592 5129696/86 592 5129595 傳真: +86 592 5129797

鑭鎢電極 的金屬注射成型（Metal Injection Molding，MIM）主要用於製備尺寸小，且形狀複雜的零件。利用金屬注射成型法制得的金屬零件的高溫強度和疲勞性能不是特別高，但是可以免去難溶金屬較高的機加工成本，實現了淨近成型。傳統的鎢電極是將燒結過後的鎢條通過機加工得到純鎢電極或者稀土鎢電極。鎢在難溶金屬中熔點最高，機加工困難，因此採用均屬成型製備鎢電極用於照明設備受到越來越多廠家的關注和青睞。採用MIM製備高壓氣體放電燈用鎢電極，與傳統纏繞式電極相比，不僅可以根據電極的功能設計其形狀，且性能更加良好。純鎢和摻雜鎢（AKS-W）是常見的陽極材料，而釷鎢、鋇鎢、鑭鎢電極則常被用作陰極材料。 以製備鑭鎢電極為例，通過採用MIM製備W-La2O3電極。 1.將La（NO3）3·6H2O溶解在酒精中，然後與鎢粉(0.1um)混合，其中La2O3的添加量為1.5%。 2.將混合好的混合物放入球磨機中球磨24h，然後烘乾和過篩處理。其中球磨的介質是酒精，研磨體為鎢棒。 3.將過篩後的粉末在600℃下焙解和進行還原處理，使得La（NO3）3分解為La2O3。 4. 採用石蠟-高分子粘結劑來製備MIM用喂料。通過轉矩流變儀確定喂料中粉末的臨界裝載量。由於1um的鎢粉製備的喂料流動性較好，則採用的裝載量為體積分數的55%。其中混料溫度為158℃，輥子轉速為60r/min。 5.然後對電極進行注射、脫脂和燒結得到鑭鎢電極。 電子郵件:  sales@chinatungsten.com 電話: +86 592 5129696/86 592 5129595 傳真: +86 592 5129797