电弧性能是指电弧的引燃性能、电弧的稳定性、电弧压力与温度的分布特性和电弧的压缩性与方向性等，即电弧的静、动特性。在焊接过程中，钨电极本身的物理化学性能、机械力学性能、化学成分及组织结构都会对电弧性能产生一定的影响，因此了解电极材料对电弧性能的影响，对提高电极焊接性能具有一定的意义。

化学成分的影响
掺杂不同类型、含量的稀土氧化物，钨电极的电弧性能也不同。一般来说三元稀土钨电极的电弧性能优于二元钨电极，优于单元钨电极。另外，稀土氧化物的分布及其高温特性也会对电极的引弧性能和稳定性产生一定的影响。分布均匀、蒸发速率较慢的电极具有较好的引弧性能。

组织结构的影响
钨电极组织结构的完整性和均匀性对电弧性有直接的影响。电极内部如果存在劈裂、分层、微裂纹、空洞、夹杂或者严重的晶粒结构不均匀，则会影响电弧性能，在引弧的过程中会发生断弧、爆弧或漂移等，还会引起导热、导电能力的下降，从而使电极局部产生过热、熔融、变形，降低电极的性能。

物理、机械性能的影响
具有高熔点、高沸点、低蒸气压、良好的导热和导电性、高温强度、抗蠕变性和高再结晶温度的钨电极具有较好的电弧性能。

几何形状的影响
钨电极可以根据不同用途制成不同的形状。电极的形状，尤其是端部的形状及角度对电弧的特性有明显的影响。平端部需要较高的引燃电压、电流，而尖端部需要的引燃电压、电流较低。电极的端部角度小虽然有利于引弧，但是抗变形能力较差，因此电极端部角度的确定应根据具体焊接情况确定适当的角度。

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真空蒸发用钨加热子就是在真空中把蒸发物质加热到相当高的温度，使其达到汽化状态，这时蒸发物质以直线轨迹飞向衬底，并在衬底表面凝积成一层薄膜，这个过程就叫做蒸发淀积。为了确保蒸发物质能有效地沉积在荧光屏上，必须使蒸发物质的平均自由程大于蒸发源到衬底的距离。因此蒸发的过程必须在一定的蒸气压下进行。铝具有有延展性，常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。

首先打开镀膜机，将真空室的真空抽到高真空达5×10-5托以上，对蒸发物质进行预熔，然后再打开充氩。蒸发距离为6.5厘米，被蒸镀物质的面积直径为5.5厘米。可以在真空室内电极上面加上一个钟罩和支撑板。这种小面积蒸发镀膜的方法，每次只能镀一个荧光屏。这种方法镀出来的铝的质量比较好，但是效率不高，一次只能镀一个荧光屏，而且镀膜的面积比较小，而且还不均匀。是由于蒸发镀膜距离较低，荧光屏不能承受太高的温度，所以只能快速蒸发。

直接在2×10-1托的真空条件下蒸发镀黑铝。蒸发材料为5条铝，每条长0.8厘米，钨绞丝加热子总长8.5厘米，直径0.5毫米，当蒸发镀膜室的真空达到2×10-1E的时候，先将铝丝进行预熔，然后再向真空室放入空气，将真空度调到2×10-1E。在这样的真空条件下进行蒸发镀膜。

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纯钨电极具有较高的电子逸出功，不利于电子流发射，使得电极不能在高负荷状态下工作。为了提高钨电极的应用领域和焊接性能，研制出了不同类型的钨电极，包括钍钨、钨锆、镧钨、钇钨电极等。根据物理学热发射机制下的电流密度公式J_e=AT²exp（-eØ/kT）（A为常数，k为玻耳兹曼常数，T为阴极温度，e为电子电量，Ø为功函数）可以知道，当温度相同，eØ的数值越小，则J_e数值越大。因此为了减小电极的eØ，会在钨电极材料中添加少量的稀土氧化物。添加不同稀土氧化物的钨电极具有特定的Je值，即具有特定的电弧性能。

同一种稀土钨电极，稀土氧化物含量较高的电极引弧性能较好。另外，稀土氧化物分布的均匀性及扩散迁移的行为也会影响电极的电弧性能。电弧性能的恶化主要因为稀土氧化物的蒸发和分解引起电子发射性能降低导致的。由此可知钨电极的化学成分的种类、含量、分布及其高温特性决定了电弧的引燃性和稳定性。

在焊接过程中，电极会出现Rim现象，即在电极的端部表面会出现环状伞形瘤状物，这种现象能很好的解释电极化学成分对电弧性能的影响。Rim现象的出现主要是因为，电极表面稀土氧化物的含量高于电极的中心部分，因此有利于电极在短时间内引弧，但是在引弧过程中会混入少量的O₂或者焊接工艺参数调到短时过负荷状态都有可能出现Rim现象。这是钨电极化学成分在高温下发生变化的结果，这种现象虽然一开始有利于引弧，但是长时间后会导致表层稀土氧化物浓度的贫化，从而降低电极的电弧性能。

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一般真空蒸发的速率，均匀性，膜层厚度和真空蒸发和钨加热子的形状，尺寸都有很大的关系。蒸发源与工件的距离由蒸镀时真空的程度和所需要蒸发膜的厚度等其他因素决定。当蒸发距离为6.5厘米的时候，由于蒸镀距离比较近，膜层会不均匀，并且每次只能镀一个荧光屏，工作效率不够高，且不能满足大面积屏的要求。一般在研究工作中都要求荧光屏的数量要足够多，且黑铝又要求其均匀度要达到标准。所以要把原来的6.5厘米的蒸发距离加大到28厘米，这样蒸发面积的直径就能达到26.5厘米，把所要蒸发的铝条增加6个点，每个点之间的距离控制在0.5厘米，每条铝丝的长度为1.8厘米，钨绞丝加热子的直径为0.7毫米，总长为15厘米。这样就能制备出大面积膜层，且均匀度达标。

黑铝可以用薄膜厚度测量仪和光学薄膜控制仪来测量和控制膜层的厚度。这两种仪器都可以用来测量薄膜的厚度，但是光学薄膜厚度控制仪测量的比较准确。厚度根据管子的试验，采用50%的透过率为最佳，这样的厚度不会影响入射电子能量，也不会影响荧光屏的分辨率。

除此之外，镀膜真空室内要保持清洁，当镀完后要用无水乙醇擦净。真空室内各零件准备下次在用。镀膜时要注意真空度是否稳定，达到所要求的真空度时并选择合适的蒸发速度，最好是快速蒸发，这样蒸镀后的膜层质量好，均匀度好且光泽好。

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