氬弧焊稀土鎢電極

氬弧焊是以氬氣作為保護氣體的一種電弧焊接方法，電弧發生在電極和焊件之間。在電弧周圍通以氬氣，形成保護電弧和熔池的連續封閉的氣流。

氬氣是惰性氣體，以單原子形式存在，在高溫時不發生分解，不與金屬起任何化學反應。在焊接過程中，不會使被焊金屬氧化或使合金元素燒損。因此，不僅可以用來焊接各類合金鋼，還可用作焊接容易氧化的有色金屬，如鋁、鎂，以及鋯、鉭、鉬等稀有金屬。

目前，氬弧焊焊接電極主要採用氬弧焊鎢電極存在以下缺陷：1、含有釷等放射性危害的元素，因此會污染環境。2、電極起弧和保持性較差。3、加熱和冷卻的速度慢。因此近年來，為了取代釷元素的使用，工業中將釷替換成鈰、鑭、釔等稀土元素，使電極材料不再具有放射性。

研究表明，性能最好的稀土鎢電極是多元稀土鎢電極，也就是在純鎢電極中同時加入鈰、鑭、釔、鉺等多種稀土元素，製成的含有多種稀土元素的鎢電極。這種多元複合的氬弧焊稀土鎢電極製備步驟如下：

(1)備料：將鎢基體粉末稱取配比重量倒入摻雜鍋中，並加入去離子水攪拌得到均勻的懸濁液；將硝酸鑭、硝酸鈰、硝酸釔和硝酸鉺稱取配比要求重量並配成溶液，加入到懸濁液中攪拌均勻，加熱乾燥獲得混合合金粉末；

(2)將上述混合合金粉末進行二次還原：一次還原：將上述混合粉末在單管氫氣還原爐中還原，用露點低於-30℃純氫保護，溫度為500～600℃，還原時間為30-60分鐘；二次還原：將一次還原後的粉末在十三管還原爐中還原，用露點低於-30℃純氫保護，溫度為800～900℃，還原時間為30-40分鐘；二次還原後得到稀土鎢複合粉末過篩後備用；

(3)壓制成型：在上述還原後的稀土鎢複合粉末中加入成型劑0.2～1.0％，在油壓機的模具上壓制成坯條，所施加壓力為100～150Mpa；

(4)將壓制坯條分兩個階段預燒結；第一階段：溫度300～800℃，時間3-5小時；第二階段：溫度800～1200℃，時間1-3小時；

(5)垂熔燒結：將預燒好的鎢坯條置於氫氣保護的垂熔燒結設備上進行燒結，燒結溫度為2600～2800℃，燒結時間為30-50分鐘；

(6)旋鍛拉絲：將燒結後的坯條加熱到1400～1450℃，保溫10-20分鐘，在旋鍛機上開坯、旋鍛成杆料；再通過旋鍛和拉絲加工到產品要求絲徑的合金絲材，最後經截斷、拋光、清洗後制得電極產品。

鎢電極中摻入稀土元素，稀土元素的加入同樣可以降低鎢元素的電子逸出功，從而代替了放射性元素釷的使用，製備得到的鎢電極中不含有對操作工人有生命安全的物質。 同時，四種稀土元素的配合使用，使製備得到的鎢電極的使用性能比單獨使用單種稀土元素的使用性能優越。

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