稀土在钨电极中的作用

在钨电极中，钍钨电极具有良好的焊接性能，是应用最广泛的钨电极。但是因为钍具有放射性污染，在生产和使用的过程中会危害人类的健康和污染环境。经过不断的研究和发展，研究者研制除了多元复合稀土钨电极，它被认为是代替钍钨电极的最佳材料。

稀土作为活性物质添加到钨基体中能够有效的降低钨电极材料的逸出功，提高其焊接性能。在多元稀土钨电极中，掺杂稀土元素包括La、Y和Ce。这三种元素在不同的温度下扩散速率不同，Ce是最先向表面扩散，降低材料表面的逸出功，使得点击引弧容易。稳弧燃烧时，La在表面覆盖度最大，起主要作用。而在大电流下工作时，Y能够及时向表面扩散迁移，位错表面活性层的覆盖度，使得点击在大电流条件下也能稳定工作。这三种稀土元素协同作用，使得多元复合电极的性能优于钍钨电极。

另外，稀土有利于细化还原粉末，易于促进β-W的形成。β-W的形成使得烧结工艺不易于控制。在钨电极烧结过程中，稀土不仅会对钨晶粒的长大起阻碍作用，且提高了钨的回复和再结晶温度，使得钨电极的变形抗力增大，导致烧结工艺不易于控制。这也是，多元复合稀土钨电极加工成品率低，生产成本高的原因之一。

未来的研究应该朝着提高多元复合稀土钨电极制备技术的方向发展，提高成品率和加工率，降低生产成本，使其应用更加广泛。

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