高緻密稀土鎢電極製造

鎢電極材料作為機械、造船、航空航太、建築、核電、冶金等行業不可或缺的功能材料，主要應用於惰性氣體保護焊、等離子切割、噴塗和熔煉等工藝技術。同時，鎢電極材料的另一個重要應用就是在焊接過程中充當熱陰極電子發射源。

純金屬鎢極的發射效率很低，且在高溫下再結晶形成等軸狀晶粒組織而使鎢絲下垂、斷裂。為克服上述缺點，現代工業普遍以摻雜稀土鎢電極為主要產品，一般摻雜一些電子逸出功低的稀土氧化物，例如，釷、鈰、釔、鑭等。但總體來說，國內稀土鎢電極的生產技術還不算太先進，鎢電極產品也沒有系列化和標準化，難以滿足工業發展和人們生活進步的需求。

近來，有研究人員研製出一種稀土鎢電極材料的製備方法，該方法採用球磨混粉、熱壓成型、電子束真空高溫熔煉和熱處理的方式，最終得到緻密度較高、塑性較好的稀土鎢電極材料，其生產步驟如下：

第一步混粉：將平均細微性為1μm、純度為99.2%的的鎢粉和平均細微性為4μm、純度為99.3%的的氧化鋯粉混合，球磨1h使其充分均勻混合得到混合粉，氧化鋯粉的品質占混合粉總品質的1%；

第二步熱壓成型：將混合粉在溫度為1800℃，壓力為30MPa的條件下熱壓成型1h得到鎢基-氧化鋯塊狀混合物；

第三步電子束熔煉：將鎢基-氧化鋯塊狀混合物置於電子束熔煉爐內坩堝中，抽真空至0.0042Pa以下，開啟電子槍高壓為30kV，束流為600mA進行熔煉，熔煉20min，凝固冷卻後將鎢-氧化鋯合金錠翻轉，在高壓為30kV，束流為400mA再熔煉20min，凝固冷卻後得到鎢-氧化鋯合金錠；

第四步真空熱處理：真空熱處理具有無氧化、無脫碳、無元素貧化的特點，可以實現光亮熱處理，可以使零件脫脂、脫氣，避免表面污染和氫脆；同時可以實現控制加熱和冷卻，減少熱處理變形，提高材料性能；還具有便於自動化、柔性化和清潔熱處理等優點，將鎢-氧化鋯合金錠置於真空碳管爐中，在真空度為8Pa的條件下加熱到1800℃，真空退火2h，得到鎢-氧化釔電極材料，經檢測，該鎢-氧化釔電極材料緻密度為96.8%、顯微硬度為1023MPa。

稀土元素既能提高再結晶溫度，又能啟動電子發射，與鎢結合形成的鎢-稀土合金具有功函數低、熔點高和蒸氣壓力低等特點，是集性能和安全的電極材料。

• < 前一頁
• 下一個 >