在焊接工艺中,电极是构建电弧、传导能量、形成熔池的核心材料。随着环保要求的提升和焊接自动化的普及,传统的含钍电极逐渐被非放射性替代品取代,镧钨电极便是其中应用最广、认可度最高的一种。除了环保和性能优势,使用寿命也是用户关注的关键指标。那么,镧钨电极到底能使用多长时间?又受哪些因素影响?
一、材料特性决定基础寿命
这类电极是在高纯钨的基础上,掺入一定比例的氧化镧(La₂O₃),常见含量为1.0%、1.5%或2.0%。氧化镧的加入不仅提升了电子发射性能,还显著改善了电极的热稳定性和抗烧蚀能力。相比于纯钨材料,这种掺杂型合金在高温下更不易发生熔融、塌陷或尖端变钝,从而在相同焊接条件下,寿命延长30%~60%以上。
二、使用寿命的衡量方式
焊接行业中评估电极寿命通常不以“时间”来计算,而以以下几个指标衡量:
焊接总长度:一根电极能支持多少米焊缝;
起弧次数:可点弧多少次而性能不下降;
尖端维护频率:需要重新打磨的间隔时间;
电极损耗率:单位时间或单位电流下的质量减少量。
在工业应用中,以WL20型号(含2.0%氧化镧)为例,若用于不锈钢焊接,电流在120A200A之间,一根电极可支持焊接长度通常在**3050米以上**,且无需频繁更换或打磨。若使用在自动化焊接系统中,起弧次数达到上万次仍可保持稳定,寿命远高于传统钨材料。
三、影响寿命的关键因素
尽管材料本身具备出色耐久性,但其实际使用寿命仍会受到多种外部因素影响:
电流强度和稳定性:过高或频繁波动的电流会加剧烧损;
电极打磨质量:尖端打磨得当(如60°锥角、光滑无裂纹)可减少电弧抖动,延长寿命;
保护气体纯度与流量:高纯氩气保护良好,可显著减缓氧化与烧蚀;
焊接方式:直流负极连接(DCEN)比交流或正极连接对电极更温和;
工件材质:高热导率金属如铝,对电极热冲击大,相对缩短使用时间。
四、与其他类型电极寿命对比
在相同工况下,镧钨电极的寿命普遍优于以下几类:
纯钨:最易烧蚀、寿命最短;
钍钨:虽寿命尚可,但存在放射性问题;
锆钨:适用于交流焊接,但在直流条件下寿命不如掺镧产品。
因此,在大多数直流焊接场合,尤其是批量焊接、自动化焊接、高精度焊接中,掺镧型材料已成为提高工效、减少更换次数、降低焊接成本的理想选择。
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