钨锆电极新材料的发明目的就是要提供一种钨锆电极新材料，使其除保证使用性能指标达到国外已有的钨锆电极材料外，还要提高钨锆电极新材料的延展性能和压力加工性能，增加成品率，扩大其使用范围。

钨锆电极新材料发明的基本设计是，改变钨锆电极材料中钨、氧化锆的含量比率，同时在成份中添加可改善压力加工性能，提高延展性的三氧化二钇、钴元素成份，以实现本发明的目的。

本发明具体实施方案详述如下。钨锆电极新材料由钨、氧化锆，三氧化二钇、钴四种主要成份组成，含有极少量的铝、铁、硅、镍、镁、铜、钼、碳杂质。其四种主要元素在钨锆电极新材料成份中所含比率分别为：钨的含量98～98.8%，氧化锆的含量0.91～1.2%，三氧化二钇的含量0.01～0.07%，钴的含量0.01～0.02%。按上述配方、依照现有常规工艺方法制成的钨锆电极新材料可以取代钍钨、铈钨和纯锆电极材料，在压力加工性能方面优于国外已有的钨锆电极材料。


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市场上有铈钨、镧钨、钇钨、纯钨、锆钨、钍钨电极。铈钨、镧钨、纯钨、锆钨电极无放射性；钍钨电极是世界上钨电极市场占有率最高的一种，占全球的70%以上，但因为钍钨电极在粉末冶金和压延磨抛过程中会发生放射性污染，对人体和环境都有很大的危害，因此欧美国家限制生产该品种电极；多元复合稀土钨电极由于不使用放射性元素钍，实现了该领域的无放射性污染的绿色生产和使用。所以一般来说钨电极是有辐射性的，主要因为市场上71%以上使用的是含有放射性钍的钍钨电极。

预防放射线伤害的措施

（1）钍钨棒应有专用的贮存设备，大量存放时应藏于铁箱里，并安装排气管。

（2）采用密闭罩施焊时，在操作中不应打开罩体，手工操作时，必须戴送风防护头盔或采用其它有效措施。

（3）应备有专门砂轮来磨削钍钨棒，砂轮机要安装除尘设备，砂轮机地面上的磨屑要经常作湿式扫除，并集中深埋处理。

（4）磨削钍钨棒时应戴防尘口罩。接触钍钨棒后应以流动水和肥皂洗手，并经常清洗工作服和手套等。

（5）焊割时选择合理的规范，避免钍钨棒的过量烧损。

（6）尽可能不用钍钨棒而用铈钨棒或镧钨棒，因后两者无放射性。


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钨锆电极新材料的发明涉及金属焊接材料技术领域。一种钨锆电极新材料，其主要成份是由占整个成份中元素含量 98～98.8％的钨、0.91～1.2％的氧化锆。本发明属于金属焊接材料技术范畴。

目前国内在氩弧焊接等离子焊中普遍使用钍钨合金材料电极。近年来又采用性能有所提高的铈钨合金材料电极，在等离子切割中一般使用纯锆材料电极。钍钨材料电极最大的缺点是α射线强度极高，严重损害着人体的健康和污染着环境。与钍钨材料电极比较，铈钨材料电极工作时产生的α射线剂量极小，仅是钍钨材料电极的千分之一左右，其他性能指标可达到或接近钍钨材料电极。这两种材料电极在交流电弧中烧损大，寿命低是他们共同存在的又一缺点。纯锆材料电极性能虽能达到钍钨、铈钨电极指标，但其电极产品成本比后两类材料电极高出1～1.5倍。国外，如英国除了有钍钨电极、铈钨电极和纯锆电极外，还使用一种钨锆材料电极，它的主要成份只是钨W占99%，氧化锆ZrO2占0.7～0.9%，其他为杂质。在相同工作规范下，钨锆材料电极比铈钨、钍钨材料电极烧损率都低，寿命长，电极温度有所提高，加工件厚度有所增加，割缝或焊缝狭窄，焊接、切割质量高于铈钨、钍钨材料电极，成本低于纯锆材料电极，而且在交流电弧中可广泛使用。加之该电极材料α射线剂量小，减轻了对人体的损害和环境的污染，为自动化生产创造了条件。但该材料材质脆性大，压力加工性能差，加工电极的成品率低。


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氩弧焊和等离子弧焊割使用的钍钨极含有1—1.2%的氧化钍，钍是一种放射性物质，在焊接过程中和与钍钨棒的接触过程中，受放射线影响。放射线以两种形式作用于人体：一是体外照射，二是通过呼吸和消化系统进入体内发生体内照射。从对掩氩弧焊和等离子弧焊的大量调查和测定证明，它们的放射性危害性是较小的，因为每天消耗钍钨极棒仅100—200毫克，放射剂量极微，对人体影响不大。但有两种情况必须注意：一是在容器内焊接时，通风不畅，烟尘中放射性粒子有可能超过卫生标准；二是在磨削钍钨棒时及存在钍钨棒的地点，放射性气溶胶和放射性粉尘的浓度，可达到甚至超过卫生标准。放射性物质侵入体内可引起慢性放射性病，主要表现在一般机能状态减弱，可以看到明显的衰弱无力，对传染病的抵抗力明显降低，体重减轻等症状。

预防放射线伤害的措施

（1）钍钨棒应有专用的贮存设备，大量存放时应藏于铁箱里，并安装排气管。

（2）采用密闭罩施焊时，在操作中不应打开罩体，手工操作时，必须戴送风防护头盔或采用其它有效措施。

（3）应备有专门砂轮来磨削钍钨棒，砂轮机要安装除尘设备，砂轮机地面上的磨屑要经常作湿式扫除，并集中深埋处理。

（4）磨削钍钨棒时应戴防尘口罩。接触钍钨棒后应以流动水和肥皂洗手，并经常清洗工作服和手套等。

（5）焊割时选择合理的规范，避免钍钨棒的过量烧损。

（6）尽可能不用钍钨棒而用铈钨棒或镧钨棒，因后两者无放射性。


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