生态材料-多元复合稀土钨电极

多元复合稀土钨电极是一种生态材料，可实现低排放，无污染，可完全替代对环境污染严重的钍钨电极应用于氩弧焊、等离子体焊接、喷涂、切割技术和冶金工业中的关键热源材料。目前，全世界每年使用钨电极的总消耗量高达上千吨，且市场需求随着经济的稳定发展消费量仍在持续上涨，其中钍钨电极占70%以上。钍是天然放射性元素，其半衰期长达1.39x10¹⁰年，因此钍钨电极在使用过程中会对人体健康和环境污染产生十分严重的危害。随着各国对环境问题的日益重视，将大大限制钍钨电极的生产和使用。

多元复合稀土钨电极具有低的逸出功、高熔点、良好的高温力学性能和稳定的化学性能，且原材料丰富，加工成材率高，因此逐渐成为替代钍钨电极的新材料。多元复合稀土钨电极中稀土氧化物可以细化钨晶粒，从而提高电极的性能。通过复合电极的焊接性能测试发现，其引弧性能和电极抗烧损性能都优于同规格的钍钨电极，而电弧静特性曲线低于Th-W电极，说明该电极的表面逸出功较低，电子容易从表面逸出，焊接性能较好。多元复合稀土钨电极在1300℃时的有效逸出功为2.76eV比Th-W电极的有效逸出功3.08eV低0.32eV，固其热电子发射能力低于钍钨电极。电子逸出功对引弧性能有一定的影响，在起弧过程中和刚刚起弧时，电极表面还没有被加热到足够高的温度，还不能作为热阴极而工作，此时，如果电极表面逸出功低，则电极产生热电子所需的温度也较低，电极也就越容易产生热电子发射。在一定电压下，焊接回路的电流增加到产生电弧放电的电流所需的时间就越少，即起弧较为容易。

通过以上指标可见，多元复合钨电极是一种生态材料，相较于钍钨电极，具有较好的焊接性能，可以代替其成为新的焊接材料。

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