多元複合稀土鎢電極是一種新型無污染材料，其綜合焊接性能優良，可以替代放射性釷鎢電極。在同等試驗規範條件下多元複合稀土鎢電極的引弧性能達到或優於同規格釷鎢電極，臨界起弧電壓僅為32.6VB。在額定電流試驗20分鐘規範條件下複合稀土電極的燒損量比同等規格釷鎢電極燒損量低0.5mg以上。

近日，國家“十五”863計畫課題“多元複合稀土鎢電極材料產業化關鍵技術研究”通過產學研合作，研製出了具有自主知識產權的多元複合稀土鎢電極全套產業化技術，可以實現對釷鎢電極的替代。

鎢電極是一類廣泛應用於氬弧焊、等離子體焊接、噴塗、切割技術和冶金工業中的關鍵熱源材料，全世界目前使用的鎢電極70%以上仍然是有放射性污染的釷鎢電極，嚴重污染著環境和危害人類健康。該專案研究突破了材料成分、製備工藝和裝備以及檢測設備等核心技術，發明了綜合焊接性能優於現行釷鎢電極的多元複合稀土鎢電極，開發出製備多元稀土鎢電極的APT直接摻雜、大溫度梯度還原、低電流垂熔燒結等工藝技術，形成稀土鎢電極的工業生產工藝，實現高效生產和過程品質控制。新型多元稀土鎢電極產品已實現工業化規模生產和批量供貨。


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鎢電極是現在焊接工藝一種必不可少的焊接材料。最早出現的鎢電極是用稀有金屬鎢與鎢基合成的釷鎢合金。經過一段時間的使用後，人們發現下游元素釷具有放射性，對人體造成輻射傷害。所以從那時人麼紛紛研究新的鎢電極，以取代鎢電極的使用。很快一批鎢電極誕生了。

上世紀80年代，出現了釔鎢電極，由於這種電極存在的缺陷太多，逐漸被人們放棄使用。

繼續革新，到了90年代，北京誕生了鑭鎢電極,目前從各項性能指標來講，鑭鎢電極是替代釷鎢電極的最好產品，現在被普遍認可。

除了熟悉的鈰鎢電極還有一種中間產品叫鋯鎢電極。鎢中含有二氧化鋯。性能處於純鎢電機和釷鎢電極之間。是為了避免純鎢電機在高負荷條件下容易自身融化的情況而研製的。鋯鎢電極在交流電流條件下表現良好，焊接時電極尖端能保持圓球狀，而且電弧比純鎢電極穩定得多。鋯鎢電極最大的特點是，在高負載電流的情況下焊接時，這種電極圓球狀結構能夠減少滲鎢現象，並具有良好的抗腐蝕能力。一般這種鋯鎢電極適用於美鋁及其合金的將交流焊接。

鎢電極的使用將決定了整個國家建設，甚至是說地球的焊接行業的發展。將來五點就將發展成什麼規模，拭目以待吧。環保節能、高效率這些是越來越優秀的。


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我國“多元複合稀土鎢電極及其製備技術”成果日前通過專家鑒定。這項由北京工業大學與北京礦冶研究總院北京鎢鉬材料廠合作研發的多元複合稀土鎢電極系列新產品、製備工藝和裝備，以及檢測設備等全套產業化技術，產品綜合性能優於放射性釷鎢電極，解決了我國相關材料產業的一大技術難題。

鎢電極是一類廣泛應用於氬弧焊、等離子體焊接、噴塗、切割技術和冶金工業中的關鍵熱源材料，全世界每年使用鎢電極的總消耗量超過1600噸。但目前使用的鎢電極70%以上仍然是有放射性污染的釷鎢電極，嚴重污染著環境和危害人類健康。“多元複合稀土鎢電極及其製備技術”項目自主研製出的多元複合稀土鎢電極材料，不但綜合性能優異，而且由於不使用放射性元素釷，實現了該領域的無放射性污染的綠色生產和使用。

由陳蘊博等3位院士、國家863計畫新材料技術領域特種功能材料技術主題專家組周少雄組長等13位專家組成的鑒定委員會認為，該項目整體技術達到國際領先水準。項目主要特點和創新點體現在建立了複合稀土鎢電極的燒損模型，解釋了電極燒損機制，揭示了多元複合稀土產生協同效應的作用機理，提出了利用稀土複合協同作用的成分設計原理，發明了綜合焊接性能優於現行釷鎢電極的多元複合稀土鎢電極；探明了多元稀土對鎢電極粉末冶金和塑性加工等各製備工序的影響規律，開發出製備多元稀土鎢電極的APT直接摻雜、大溫度梯度還原、低電流垂熔燒結等工藝技術，形成了稀土鎢電極的工業生產工藝；集成創新研製出生產線關鍵設備，實現了高效生產和過程品質控制，工業生產成品率比現行釷鎢電極高5%以上，為該類材料加工的領先水準，並建立了國內外首條多元複合稀土鎢電極生產線，年生產能力達到120噸。


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人們從未停止過對鎢電極的研究，從基本的釷鎢電極到現在的鈰鎢電極、鑭鎢電極、以及複合稀土鎢電極，工藝和產品品質逐漸革新、進步著。而複合稀土鎢電極是最新科研成果，我國科技人員正才進行大力研發。一種名叫三元複合鎢電極的產品誕生了。

三元複合稀土鎢電極是一種新開發的綠色電極產品，具有優異的綜合焊接性能。這也是最有希望取代具有放射性污染的釷鎢電機，但由於複合添加了三種稀土 成分，這樣給生產工藝帶來了新的問題，在鎢電極旋鍛開坯和拉絲加工工序中的產品成品率明顯下降。研究人員根據旋鍛的加工溫度和道次變形量的不同設計了兩中加工工藝。在電極塑性加工過程的各個階段綜合運用光學金相顯微術、 掃描電子顯微術及 X 射線衍射分析等手段對加工得到的電極材料進行了顯微組織的 分析，發現在兩種加工工藝中形成了具有不同特徵的纖維組織。其中加工性能好的 加工工藝中，纖維化組織的纖維寬度均勻，纖維之間排列整齊。這樣研究人員發現加工參數的不同星辰了不同的纖維組織，從而有著不同的成品率。通過調整旋鍛加工的工藝參數，提高了三元複合稀土鎢電極生產的成品率。

三元複合稀土鎢電極的生產和應用，長生了良好的經濟效益和社會效益。


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