不锈钢焊条纯钨的熔点高（3650K）、电子发射能力强、弹性模量高、蒸汽压低，最早被用作电子发射材料，但纯钨的发射效率很低，并且在高温下再结晶形成等轴状晶粒组织会变脆，易断裂。为了克服上述缺点，各国材料工作者致力于研究和开发各种新型电极材料，以钨为基，掺杂一些高熔点、电子逸出功率低的稀土金属氧化物，即可提高再结晶温度，又能激活电子发射。但是，在以稀土钨电极为研究方向的基础上，尽管已经取得了一些成就，但从目前的全球市场来看，钨电极的替换使用仍然任重而道远。

1913年平奇(Pintsch)发现了钨-二氧化钍电极材料，在纯钨中添加2%（质量分数）左右的二氧化钍，其逸出功率降低近一半而减小至2.63eV（纯钨为4.55eV），大大提高了发射效率，可达50mA/W~70mA/W（经碳化的纯钨电极只有25mA/W~40mA/W）.而且钨-二氧化钍的引弧和稳定性能也比纯钨大大提高。但是钍属于天然放射性元素，其α射线的半衰期长达1.4×1014年，在生产和使用中的放射性污染对环境和人体健康造成危害；日益高涨的环保意识限制了它的发展，而且钨-二氧化钍电极的电弧稳定性和耐久性也不能满足日益发展的焊接技术的需求，因此各国材料工作者都一直在进行研究和开发新的代钍钨电极材料。


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７０年代上海灯泡厂研制成铈钨电极，随后实现了工业化。稀土金属铈比钍（Ｔｈ）具有更高的电子发射功能，又属于非放射性元素。制成的电弧应用性能对比结果：２％铈钨优于日本２％钍钨，４％的铈钨优于２％的铈钨（无４％钍钨电极），具体表现为：电弧压缩性高，电弧细长稳定，能量集中，起弧电源或电压低，断弧间距大，使用寿命成倍提高。４％铈钨电极的应用，攻克了棉纺品防缩处理用“阻尼防缩机中关键部件阻尼棍子”等离子热喷涂的表面光洁度难关，打破了外商的垄断，使针棉织创汇价值大大提高。地质部科研用的铂箔筒封口技术，要求不使筒内液体化学物质挥发减量的难题，也是借助４％铈钨电极才解决。

水电部已规定，凡一万千瓦以上发电机组必须用上海灯泡厂的铈钨电极焊接，以保证质量。国防用激光器件采用铈钨电极后寿命从原来用钍钨电极的十多分钟，提高到数百小时，能量负载及光效也提高，解决了临战实用问题。１９８２年我国海上导弹试验时，国产激光器性能超过外国同类器件，其中铈钨电极显示了巨大的作用。此外在航标灯、飞机道路灯、眼底荧光照相灯、照明排版灯等１４０余种气体放电光源中应用取得了良好效果。目前，２％铈钨电极已列入了国际标准，我国也制定出铈钨电极国家标准，使我国首先在国际上形成能取代国际标准中钍钨系列中添加１％、２％、３％、４％的非放射性铈钨电极标准。


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不锈钢焊条纯钨的熔点高（3650K）、电子发射能力强、弹性模量高、蒸汽压低，最早被用作电子发射材料，但纯钨的发射效率很低，并且在高温下再结晶形成等轴状晶粒组织会变脆，易断裂。为了克服上述缺点，各国材料工作者致力于研究和开发各种新型电极材料，以钨为基，掺杂一些高熔点、电子逸出功率低的稀土金属氧化物，即可提高再结晶温度，又能激活电子发射。但是，在以稀土钨电极为研究方向的基础上，尽管已经取得了一些成就，但从目前的全球市场来看，钨电极的替换使用仍然任重而道远。

铈钨是为了取代具有放射性污染的钍钨材料而发展起来的新型钨电极材料，前苏联在上世纪60年代已有研制新型电极材料的报道，我国上海灯泡厂在1973年开始研究W-CeO2电极，首先试制成功并应用，并已被国际标准化组织列入非熔化极标准中。目前国外大多采用纯钨粉与铈化合物直接混合的方法制取铈钨粉末。国内则通过采用蓝钨湿法掺杂二氧化铈，一次性还原、酸洗、等静压成型、轧制开坯等工艺所研制的铈钨电极，经检测和使用表明，所研制的铈钨粉末纯度高，压制性能和烧结性能好；铈钨坯的铈含量均匀，加工性能良好。电极一致性好，起弧性能佳，赢得了用户的广泛好评。实践证明，铈钨电极在小规格焊接用钨电极方面成功取代了钍钨，但在交流氩弧焊电极、气体放电光源等方面尚不能完全取代钍钨，而且铈钨电极还存在引弧较差，使用寿命较短等不足之处。


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铈钨电极是在钨基中添加稀土氧化铈经过粉末冶金和压延磨抛工序制作而成的钨电极产品，是我国最早生产的无放射性钨电极产品，该产品的特点是在低电流条件下有着优良的起弧性能，维弧电流较小。因此，它常用于管道，不锈钢制品和细小精密部件的焊接。在低电流直流条件下或电极直径在2.0mm以下，铈钨电极是钍钨电极的首选替代品。

牌号、成份、色标、逸出功　　

Model 　　牌号  Added 　　Impurity 　　掺杂质  Impurity 　　quantity% 　　掺杂量% Other Impurities% 　　其

他杂质量% Tungsten%钨% Electric 　　discharged 　　power 　　电子逸出功  Color 　　sign色标

WC20 CeO2 1.80-2.20 ＜0.20 余量 　　The rest 2.7-2.8 灰Grey

其优点是铈钨极的X射线剂量及抗氧化性能比钍钨极有较大改善；电子逸出功比钍钨极约低10%，故引弧更容易，电弧稳定性更好。另外铈钨极化学稳定性好，阴极斑点小，压降低、烧损少等，因此是目前TIG焊中应用最广的一种钨极。 常用钨极的化学成分及牌号 纯钨极 W1 W≥99.92 SiO2≤0.03 Fe2O3Al2≤0.03 Mo≤0.01 CaO 钍钨极 WTH-7 W余量 其他杂质成分总的质量分数不大于 0.15%.

铈钨极 WCe-20 W余量 CeO1.8-2.2 SiO2≤0.06 Fe2O3AI2O3≤0.02 Mo≤0.01 CaO≤0.01 铈钨极 电子逸出功低，化学稳定性高，允许电流密度大，无放射性，是目前普遍采用的一种电极. 纯钨极 熔点和沸点高，不易融化挥发、烧损，尖端污染少，但电子发射较差，不利于电弧的稳定燃烧。 钍钨极 电子发射能力强，允许电流密度高，电弧燃烧较稳定，但钍元素具有一定放射性，推广应用受到一定影响. 锆钨极 对必须防止电极污染基体金属的特殊条件下，可以选用这种钨极。这电极的尖端易保持半球形，适于交流焊接。


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