稀土電極的起源和發展

隨著焊接材料工業的不斷進步與發展，對電極材料的可靠性和穩定性提出了更為苛刻的要求。多元稀土氧化物以其高熔點，低電子逸出功，優良的熱電子發射性能，成為代替釷鎢的主要材料，並在小規格焊接用鎢電極方面成功地取代了釷鎢；但在交流氬弧焊時仍存在引弧較差、使用壽命短等不足之處。一般來說，複合稀土鎢電極的燃弧特性均優於單元稀土鎢電極，而複合稀土鎢電極中，三元複合又好于二元複合。

世紀80年代後期，一批日本學者在研製新型鎢電極材料方面取得了一些進展，特別是研究了一系列複合稀土鎢電極材料。在電極成分設計、性能比較和機理探討方面做了大量工作，發現二元複合稀土能改善鎢電極的性能。大阪大學的學者們對複合(二元、三元)的稀土鎢電極也進行了研究，初步研究表明：對二元稀土鎢電極而言，氧化鈰：氧化釔=1：3(鎢-氧化鈰=0．5％，鎢-氧化釔=1．5％)；二氧化鈰：氧化鑭=1：1；氧化鑭：氧化釔=1：3，這三種成份的鎢電極性能較為突出，尤其是耐久性，其中1：3的(氧化鑭+氧化釔)鎢電極燃弧4h(180A)仍具良好的性能，燃弧10h的性能耐久性也可接受，這比單元稀土鎢電極的耐久性要強得多。對於三元稀土鎢電極來說，最佳的稀土氧化物比例是氧化鈰：氧化鑭：氧化釔=1：1：3，這種電極的良好操作性能可持續10h(180A)，較其他二元電極和單元鎢-氧化鑭電極(10h熔化嚴重)的端部形狀保持得更好。在複合稀土氧化物鎢電極中，此類電極的工作溫度最低，發射效率最高：電子逸出功最低，即發射本領最高，綜合性能較為突出。北京工業大學和北京鎢鉬材料廠合作研究二元複合稀土鎢電極，以及三元複合稀土鎢電極，認為複合鎢電極的焊接電弧和工藝均優於單稀土鎢電極和釷鎢電極。


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