零輻射多元稀土鎢電極

鎢熔點高、電子發射能力強、電子逸出功低、彈性模量高、蒸氣壓低，故使得它很適合用於非熔化極氬弧焊焊接的電極材料。

然而，純鎢脆塑轉變溫度高，加工成形困難，且再結晶溫度低，一般所得的電極材料晶粒粗大，嚴重影響的生產製備成品率。為了適應更高的焊接技術要求，降低純鎢的電子逸出功，提高其抗燒蝕性能。多年以來，業界普遍在金屬鎢中添加釷來刺激它的電子逸出功，使得鎢電極的焊接性能得以改善，使電極的起弧性能更好，弧柱的穩定性更高，電極燒損率更小。

釷鎢電極固然使得焊接性能大幅提升，但消極因素是，氧釷含有微量輻射，會影響手動焊接技術人員的身體健康。所以除了釷之外，人們還嘗試採用氧化鈰、氧化鑭、氧化鋯和氧化釔等材料來合成鎢電極。但在應用過程中，人們發現，不管是添加單一氧化物，還是添加三元或多元氧化物，從材料學角度看 都是一種組元複合效果，各氧化物顆粒在鎢基體中都是以單獨的相存在，沒有涉及鎢的合金化，仍然無法充分發揮的性能，因此亟需一種無輻射、易加工且使用性能更好的鎢電極材料。

有鑑於此，有研究人員嘗試製造一種零輻射、易加工且使用性能更好的零輻射多元稀土鎢電極。其原理是將氧化鑭、氧化鋯、氧化釔、氧化鑥、錸以及鎢等多種材料按一定比例配比製成。其制取過程包括以下步驟：

步驟1：以在材料中所占品質百分比計，按氧化鑭、氧化鋯、氧化釔和氧化 鑥每種稀土氧化物含量為0.5%～1.5%，四種稀土氧化物總量為2%～3%，錸為 1%～4%，換算成對應的硝酸鑭、硝酸鋯、硝酸釔、硝酸鑥和錸酸銨的量，然後稱取這些化合物配置成混合溶液；

步驟2：以在材料中所占品質百分比計，按鎢為93～97%，將對應品質的三氧化鎢、藍鎢、鎢粉、或者仲鎢酸銨粉末加入上述混合溶液中，攪拌均勻，加熱乾燥獲得混合粉末；

步驟3：首先將上述混合粉末在還原爐中通氫氣還原，溫度在400℃～600℃，時間為45min～75min，然後將所得的粉末在還原爐中繼續通氫氣還原，溫度在 700℃～900℃，時間為45min～75min；將兩次還原後所得混合粉末過篩備用；

步驟4：在上述還原後的混合粉末充分攪拌均勻後稱量500g～2500g填入軟膜包套，包套放入冷等靜壓機壓制成圓柱形坯條，壓制壓力設定在1000Kg/cm²～3000Kg/cm²；

步驟5：將壓制好的坯條在氫氣保護下進行預燒結，燒結溫度為 1100℃～1300℃，裝舟量5根/舟～10根/舟，時間30min～60min；

步驟6：將預燒好的坯條置於氫氣保護的垂熔燒結設備中，在90%的熔斷電流下保溫20min，降溫冷卻；

步驟7：對垂熔燒結後的坯條進行B203旋鍛開坯，開坯溫度1500℃～1650℃，之後經中頻感應退火、旋鍛、拉絲、矯直、切割、拋光和磨光後得到零輻射多元稀土鎢電極。

零輻射多元稀土鎢電極材料的成分設計充分考慮了多元稀土氧化物複合效應和錸元素的合金化效應，如錸對 鎢的固溶軟化效應，並且首次使用了氧化鑥，做到了輕稀土和重稀土元素的優化 組合，使得成品無輻射，加工容易，且使用性能更佳。

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