不銹鋼焊條純鎢的熔點高（3650K）、電子發射能力強、彈性模量高、蒸汽壓低，最早被用作電子發射材料，但純鎢的發射效率很低，並且在高溫下再結晶形成等軸狀晶粒組織會變脆，易斷裂。為了克服上述缺點，各國材料工作者致力於研究和開發各種新型電極材料，以鎢為基，摻雜一些高熔點、電子逸出功率低的稀土金屬氧化物，即可提高再結晶溫度，又能啟動電子發射。但是，在以稀土鎢電極為研究方向的基礎上，儘管已經取得了一些成就，但從目前的全球市場來看，鎢電極的替換使用仍然任重而道遠。

1913年平奇(Pintsch)發現了鎢-二氧化釷電極材料，在純鎢中添加2%（品質分數）左右的二氧化釷，其逸出功率降低近一半而減小至2.63eV（純鎢為4.55eV），大大提高了發射效率，可達50mA/W~70mA/W（經碳化的純鎢電極只有25mA/W~40mA/W）.而且鎢-二氧化釷的引弧和穩定性能也比純鎢大大提高。但是釷屬於天然放射性元素，其α射線的半衰期長達1.4×1014年，在生產和使用中的放射性污染對環境和人體健康造成危害；日益高漲的環保意識限制了它的發展，而且鎢-二氧化釷電極的電弧穩定性和耐久性也不能滿足日益發展的焊接技術的需求，因此各國材料工作者都一直在進行研究和開發新的代釷鎢電極材料。


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７０年代上海燈泡廠研製成鈰鎢電極，隨後實現了工業化。稀土金屬鈰比釷（Ｔｈ）具有更高的電子發射功能，又屬於非放射性元素。製成的電弧應用性能對比結果：２％鈰鎢優於日本２％釷鎢，４％的鈰鎢優於２％的鈰鎢（無４％釷鎢電極），具體表現為：電弧壓縮性高，電弧細長穩定，能量集中，起弧電源或電壓低，斷弧間距大，使用壽命成倍提高。４％鈰鎢電極的應用，攻克了棉紡品防縮處理用“阻尼防縮機中關鍵部件阻尼棍子”等離子熱噴塗的表面光潔度難關，打破了外商的壟斷，使針棉織創匯價值大大提高。地質部科研用的鉑箔筒封口技術，要求不使筒內液體化學物質揮發減量的難題，也是借助４％鈰鎢電極才解決。

水電部已規定，凡一萬千瓦以上發電機組必須用上海燈泡廠的鈰鎢電極焊接，以保證品質。國防用雷射器件採用鈰鎢電極後壽命從原來用釷鎢電極的十多分鐘，提高到數百小時，能量負載及光效也提高，解決了臨戰實用問題。１９８２年我國海上導彈試驗時，國產雷射器性能超過外國同類器件，其中鈰鎢電極顯示了巨大的作用。此外在航標燈、飛機道路燈、眼底螢光照相燈、照明排版燈等１４０餘種氣體放電光源中應用取得了良好效果。目前，２％鈰鎢電極已列入了國際標準，我國也制定出鈰鎢電極國家標準，使我國首先在國際上形成能取代國際標準中釷鎢系列中添加１％、２％、３％、４％的非放射性鈰鎢電極標準。


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不銹鋼焊條純鎢的熔點高（3650K）、電子發射能力強、彈性模量高、蒸汽壓低，最早被用作電子發射材料，但純鎢的發射效率很低，並且在高溫下再結晶形成等軸狀晶粒組織會變脆，易斷裂。為了克服上述缺點，各國材料工作者致力於研究和開發各種新型電極材料，以鎢為基，摻雜一些高熔點、電子逸出功率低的稀土金屬氧化物，即可提高再結晶溫度，又能啟動電子發射。但是，在以稀土鎢電極為研究方向的基礎上，儘管已經取得了一些成就，但從目前的全球市場來看，鎢電極的替換使用仍然任重而道遠。

鈰鎢是為了取代具有放射性污染的釷鎢材料而發展起來的新型鎢電極材料，前蘇聯在上世紀60年代已有研製新型電極材料的報導，我國上海燈泡廠在1973年開始研究W-CeO2電極，首先試製成功並應用，並已被國際標準化組織列入非熔化極標準中。目前國外大多採用純鎢粉與鈰化合物直接混合的方法制取鈰鎢粉末。國內則通過採用藍鎢濕法摻雜二氧化鈰，一次性還原、酸洗、等靜壓成型、軋製開坯等工藝所研製的鈰鎢電極，經檢測和使用表明，所研製的鈰鎢粉末純度高，壓制性能和燒結性能好；鈰鎢坯的鈰含量均勻，加工性能良好。電極一致性好，起弧性能佳，贏得了用戶的廣泛好評。實踐證明，鈰鎢電極在小規格焊接用鎢電極方面成功取代了釷鎢，但在交流氬弧焊電極、氣體放電光源等方面尚不能完全取代釷鎢，而且鈰鎢電極還存在引弧較差，使用壽命較短等不足之處。


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鈰鎢電極是在鎢基中添加稀土氧化鈰經過粉末冶金和壓延磨拋工序製作而成的鎢電極產品，是我國最早生產的無放射性鎢電極產品，該產品的特點是在低電流條件下有著優良的起弧性能，維弧電流較小。因此，它常用於管道，不銹鋼製品和細小精密部件的焊接。在低電流直流條件下或電極直徑在2.0mm以下，鈰鎢電極是釷鎢電極的首選替代品。

牌號、成份、色標、逸出功　　

Model 　　牌號  Added 　　Impurity 　　摻雜質  Impurity 　　quantity% 　　摻雜量% Other Impurities% 　　其

他雜質量% Tungsten%鎢% Electric 　　discharged 　　power 　　電子逸出功  Color 　　sign色標

WC20 CeO2 1.80-2.20 ＜0.20 餘量 　　The rest 2.7-2.8 灰Grey

其優點是鈰鎢極的X射線劑量及抗氧化性能比釷鎢極有較大改善；電子逸出功比釷鎢極約低10%，故引弧更容易，電弧穩定性更好。另外鈰鎢極化學穩定性好，陰極斑點小，壓降低、燒損少等，因此是目前TIG焊中應用最廣的一種鎢極。 常用鎢極的化學成分及牌號 純鎢極 W1 W≥99.92 SiO2≤0.03 Fe2O3Al2≤0.03 Mo≤0.01 CaO 釷鎢極 WTH-7 W餘量 其他雜質成分總的品質分數不大於 0.15%.

鈰鎢極 WCe-20 W餘量 CeO1.8-2.2 SiO2≤0.06 Fe2O3AI2O3≤0.02 Mo≤0.01 CaO≤0.01 鈰鎢極 電子逸出功低，化學穩定性高，允許電流密度大，無放射性，是目前普遍採用的一種電極. 純鎢極 熔點和沸點高，不易融化揮發、燒損，尖端污染少，但電子發射較差，不利於電弧的穩定燃燒。 釷鎢極 電子發射能力強，允許電流密度高，電弧燃燒較穩定，但釷元素具有一定放射性，推廣應用受到一定影響. 鋯鎢極 對必須防止電極污染基體金屬的特殊條件下，可以選用這種鎢極。這電極的尖端易保持半球形，適於交流焊接。


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