新型稀土钨电极制造方案

目前，国内外生产氩弧焊、等离子切割、炼钢等用的钨-稀土氧化物电极材料均采用粉末压制、烧结和变形加工而成。其工艺过程中的配料、混料方法，一般均采用“干法”或“湿法”。

传统方法工序繁多，能耗大，并且在包复粉末烘干和热分解过程中有NO₂（NO）、SO₂有害气体析出。为了克服上述缺陷，有学者提出一种新的稀土钨电极的制造方法。该方法不仅工序简单，能耗小，成本低;而且粉末表面活性大，纯度高，无有害气体析出，所制得的电极电弧性能优异，电极使用寿命长。其制造过程包括：

（1）配料

所用钨酸铵溶液的比重γ＝1.28克/厘米3，容积为60升;最终WCe粉的粒度控制在2.00μ，WCe粉中CeO2的含量为2.3%，根据附图1，CeC2的加入总量为378克。

钨酸铵溶液和CeO2粉混合后，在2.0个蒸气压下加热搅拌1.5小时，当比重为1.06～1.08克/厘米3时，停止加热，加30升冷去离子水，搅拌30分钟，沉积45分钟。

（2）蒸发结晶

将配制好的溶液（加入稀土氧化物的钨酸铵溶液）加压加热搅拌蒸发。气压控制在1.5～2.5个大气压之间，加热温度为75-85℃，加热搅拌时间为1.5～3小时。

（3）预还原

预还原是在氢气保护的连续还原炉中进行，炉温控制在400～ 500℃，保温时间为1～2小时，预还原产物为W₄O₁₁•CeO₂粉。

（4）二次还原

在通氢连续还原炉内进行二次还原。还原高温区温度为800-950℃，保温时间为3～4小时，由此制得W-CeO₂粉。

（5）压制成型

二次还原的粉末经合舟混料机混合后过筛。过筛后的粉末加入粘结剂，待混合均匀后，在压力机上压制成所需的形状。

（6）预烧

压制成型的坯料在通氢钼丝炉中进行预烧。预烧温度为1100-1250℃，保温时间40分钟。

（7）垂熔

将预烧的坯料在罩式水冷通氢垂熔机上进行垂熔。垂熔的工艺参数为：升温时间15～20分钟;保温电流2650-2850安培，保温时间20分钟;垂熔后坯料的密度d应大于17.4克/cm³。

与现行较优异的湿法工艺相比，新型稀土钨电极制造方案简化了两大道工序，即省去了仲钨酸铵的焙烧和WO₃与稀土盐溶液相混合搅拌熬干工序，非常明显地节约了工时，降低了能耗;提高了生产率，消除了稀土盐在焙烧和还原过程中的NO₂、SO₂等对环境和人体污染的有害气体，加工收得率比现行工艺提高2～5%。

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