在钨中加入氧化铈，生产铈钨电极。具体数据如下：

牌号 掺杂物 掺杂量 其他掺杂量 电子逸出功 色标涂头
碳化钨0 氧化铈2 1.80~2.20% <0.20% 2.7~2.8 灰色

铈钨比钍钨材料有如下优点：

*非辐射性 *低熔化率 *长的焊接寿命 *良好的起弧性。因此，铈钨是低电流焊接环境下钍钨的最好代替品。
铈钨电极主要应用在低电流的直流焊接。

铈钨在低电流下有着极佳的起弧性能，因而成为大多有轨管道焊接装备制造商的标准，此外，它也用于其他的低电流应用像是精小的部件焊接等。

铈钨并不适合于高电流条件下的应用，因为在这种条件下，氧化物会快速的移动到高热区，即电极焊接处的顶端，这样对氧化物的均匀度造成破坏，因而由于氧化物的均匀分布所带来的上述好处将不复存在。


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铈钨电极的优点

铈钨电极的优点是无辐射，熔化率低，使用寿命长。铈钨电极是在低电流焊接下最好的产品同时也用于其他低电流如微小的和复杂的零件的焊接。铈钨电极具有钨的性能以及这种电极的环境价值，铈钨电极头的颜色是灰色。

铈钨电极与钍钨电极相比有如下优点：钍钨电极有轻微的辐射，它们要在高电流情况下才能够运行。然而，铈钨电极是属于非辐射的焊接材料，并可以在低电流下运行。

铈钨电极可以代替钍钨电极。铈钨电极的另一个化学性质是，它们的阴极斑点小，压降，不燃烧，所以在氩弧焊接中是最广泛使用的。

铈钨电极的用途

适用于直流电或交流电焊接，尤其在小电流下对有轨管道、细小精密零件的焊接效果最佳。主要应用于碳钢、不锈钢、硅铜、铜、青铜、钛等材料的焊接，但是有轻微的放射性污染。


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铈钨电极的特性

铈钨电极在20世纪80年代早期就介绍了到美国，作为一种非放射性钨电极来替代钍钨。通常铈钨电极里面含有2%的氧化铈。众所周知，铈钨电极在低电压下，适合直流焊接，因为在低电压下容易起弧，在工作时比钍钨要低10%。用于管道焊接，铈钨电极是最流行的，也通常用来焊接细小部件。和纯钨电极相比，铈钨电极有更低的燃烧率或蒸发率。随着氧化铈含量的提高，这些优点也提高。铈具有最高的迁移率，因而在开始焊接的时候，焊接性能非常优良。随着时间推移，由于晶粒长大，迁移率会显著降低。然而在低电压下，寿命比钍钨电极更长。正是由于这些特性，通常有利于短周期焊接或者具体的焊接量，然后才能更换电极。高电流、电压焊接最好使用钍钨电极或者镧钨电极。铈钨电极（EWCe-2）成功用于直流或者交流电上，然而主要还是用于直流电焊接，因为在交流焊接时，容易劈裂。

铈钨电极的包装要求：10只/塑料盒，长度是150mm或175mm,1000只每纸箱。


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镧钨电极目前已经是国际上最受欢迎的电极材料，尤其是含量为1.5％（与含量2.0％有区别）的钨镧电极。科学研究表明，1.5％镧钨具有最接近2.0％钨钍所表现出来的导电性能，因此，焊接人员可以轻松的更换电极，而不用更换设备的参数。在1998年有一个很著名的现场试验，就是将2.0％钍钨电极，2.0％钨铈电极和两家厂商提供的1.5％镧钨电极分别在70安和150安电流，300伏直流电环境下进行焊接任务，果就是，在这两种情况下，1.5％镧钨电极都表现出了其卓越的焊接性能，同时还体现了它的烧伤率小的特点。镧钨电极也适用于交流电焊接任务，而且性能卓越。

镧钨电极因其具有良好的焊接性能而在国际焊接界备受关注。镧钨电极的导电性能最接近WT20钍钨电极。因此，电焊工不需要改变任何焊接操作程序就能方便快捷的用这种电极替代钍钨电极。这种转变，不管是在交流条件下还是在直流条件下都轻松自如。镧钨电极另一优点表现在其耐用电流高而烧损率最小。


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镧钨电极的制造方法，涉及一种主要用于ＴＩＧ（钨极惰性气体保护焊）和ＰＬＡＳＭＡ（等离子）技术领域，进行金属的焊接、切割、喷涂、熔炼等的一种钨电极的制造方法。其特征在于：ａ、采用醋酸镧与包括ＡＰＴ、三氧化钨和钨粉的固体原料加水制成的料浆混合均匀，制备镧钨包覆粉；ｂ、镧钨包覆粉中镧盐的分解过程是在氢气气氛中进行。本发明的方法可使镧盐分解更加充分，明显改善了垂熔过程中方料的导电性能，并且使镧盐的分解与还原过程在同一设备中同时进行，减化了工艺，可有效地减少了工时、节约了能源。

镧钨电极在交流电焊接中表现出色。同时，因为在焊接过程中电极末端呈球状，抗污染能力很强，非常适用于焊缝不得受严重污染的场合。镧钨电极是百十年代欧洲国家推出的一类产品，目的是期望替代具有辐射性的钍钨电极。一经推出，镧钨电极便受到国际各焊接界的好评，并且其出口量已经跟钍钨电极相当。镧钨电极特点是导电性能最接近2%钍钨电极，耐用电流高而烧损率最小。

镧钨电极含有氧化镧成分，氧化镧分为2%、1.5%、1%三种等级。镧是一种稀土，，且没有放射性，所以镧钨电极是被称为取代钍钨电极的产品。镧钨电极主要适用于直流焊接，交流焊接也可以起到不错效果。1.5%镧钨电极，低电流下容易起弧而且能稳定低电流下的电弧。2%的镧钨电极寿命比钍钨更长，在大多数使用中起弧更易。尤其擅长(a)防止热冲击，(b)短周期焊接中重复点火的情况下，焊接良好(c)避免污染。


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为了制取电性能优良且无放射性污染的钨电极，在三氧化钨粉中添加氧化镧，经还原、垂熔、旋锻、拉伸制得Φ２．７ｍｍ的镧钨电极与同规格的铈钨、钍钨电级进行了电性能比较，同时用扫描电镜，测定了电性能试验后镧钨、铈钨电极镧、铈含量的分布情况及显微组织。结果表明：镧钨电极的电性能明显优于铈钨、钍钨电极；镧钨中的氧化镧的迁移速率、蒸发速率低，能形成较好的燕尾搭接组织，具有高温抗蠕变性能。

镧钨电极制造的方法与采用硝酸镧制备镧钨包覆粉的方法相比，共同点是随着还原时间的延长，其镧钨包覆粉的平均粒度长大。而硝酸镧受还原时间的影响更为敏感，平均粒度增大范围宽。本发明的方法，镧钨包覆粉受还原时间影响的粒度波动范围则较小，在一定的时间内粒度范围基本趋于一致。这两种不同的方法，都是最终以La2O3的形式包覆在钨基中，起着细化晶粒的作用，但由于它们各自分解温度上的差异，必然导致结果上的差异。本发明的方法，在特定的工艺条件下，粉末粒度范围波动较小，且符合压制、预烧工艺要求，可有效地减化工艺，有利于消除氮氧化物有害气体的污染，是一种较为理想的镧钨电极的制备方法。


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例1.

取APT粉1000克，加入1000克水，搅拌均匀，加入镧酸镧60克，继续搅拌均匀后，用蒸汽加热浓缩、干燥后，过筛得到镧钨包覆粉。将制得的镧钨包覆粉装舟，放入通有氢气的还原炉内，升温进行一次还原，温度为600℃，还原时间为2小时。再继续温至800℃进行二次还原，还原时间控制在3.5小时，过程中氢气流量为0.5m3/h。然后镧钨包覆粉加入酒精、甘油润滑剂混合1小时后过筛、压制、预烧、压制、预烧工艺条件为：装粉量：650-700g/根，压制预烧压力：60～80MPa，烧结温度：1050～1400℃，烧结时间：40～60分钟。然后采用常规的垂熔烧结工艺，工艺条件如下：垂熔温度：2600～3000℃，保温时间：20分钟，降温时间：2分钟，冷却时间：3分钟。最后进行成品加工，垂熔后的方坯检验合格后，将合格的料坯，放入带有氢气保护的加热炉内，接样品的工艺要求温度保温20分钟，按要求进行旋锻，然后加工至所需的不同规格成品。

例2.

取钨粉700克，加入700克水，搅拌均匀，加入镧酸镧55克，继续搅拌均匀后，用蒸汽加热浓缩、干燥后，过筛得到镧钨包覆粉。将制得的镧钨包覆粉装舟，放入通有氢气的还原炉内，升温进行一次还原，温度为650℃，还原时间2小时。再继续温至900℃进行二次还原，还原时间控制在4小时，过程中氢气流量为0.5m3/h。其它条件同例1。

例3.

取三氧化钨粉850克，加入850克水，搅拌均匀，加入镧酸镧58克，继续搅拌均匀后，通过蒸汽加热浓缩、干燥后，过筛得到镧钨包覆粉。将制得的镧钨包覆粉装舟，放入通有氢气的还原炉内，升温进得一次还原，温度为670℃，还原时间2.5小时。继续温至970℃进行二次还原，还原时间控制在5小时，过程中氢气流量为0.5m3/h。其它条件同例1。


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1.实验原料：APT、氧化钨、钨粉：纯度均大于99.5％(以重量计)；氧化铁：含量小于0.0025％；氧化钼：含量小于0.01％；砷：含量小于0.0025％；氧化铝：含量小于0.005％；磷：含量小于0.01％；氧化残渣痕迹物料粒度APT：25～36μm；三氧化钨：8～9μm；钨粉：2～2.5μm；

2.镧钨包覆粉的制备：将所用原料按固∶水＝1∶1比例调浆后充分搅拌，再按所制的钨电极牌号要求比例量，均匀地加入醋酸镧，继续搅拌混合均匀后，通过蒸气加热浓缩、干燥等工序过筛后送交还原。

3.还原将制得的镧钨包覆粉装舟后，在还原炉内升温进行分解和一、二次还原，一次还原温度为600～700℃时，还原时间为2～3小时。二次还原温度为：800～970℃，时间为3-5小时。上述过程均在氢气气氛下进行，控制氢气流量：0.5～1.5m3/h。

4.压型将还原后的镧钨包覆粉末合批2-5小时，然后进行理化分析，待镧钨包覆粉末的平均粒度、氧化镧含量及均匀性皆符合工艺要求时，加入酒精、甘油润滑剂混合1小时后过筛、压制、预烧、压制、预烧工艺条件为：装粉量：650-700g/根，压制预烧压力：60～80MPa，烧结温度：1050～1400℃，烧结时间：40～60分钟。

5.垂熔采用常规的垂熔烧结工艺，工艺条件如下：垂熔温度：2600～3000℃，保温时间：20分钟，降温时间：2分钟，冷却时间：3分钟。

6.成品加工垂熔后的方坯检验合格后，将合格的料坯，放入带有氢气保护的加热炉内，按样品的工艺要求温度保温20分钟，按要求进行旋锻，然后加工至所需的不同规格成品。


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镧钨电极的制造方法，包括镧钨包覆粉的制备、还原、压型、垂熔、制坯及成品加工过程，其特征在于：a.采用醋酸镧与包括APT、三氧化钨和钨粉的固体原料加水制成的料浆混合均匀，制备镧钨包覆粉；b.镧钨包覆粉中镧盐的分解过程是在氢气气氛中进行，一次还原温度控制在600～700℃，时间为2-3小时，二次还原温度控制在800-970℃，还原时间3-5小时，过程中控制氢气流量为0.5-2.0m3/h。

本发明的过程采用加入醋酸镧与包括APT、三氧化钨和钨粉的固体原料，合成镧钨包覆粉的方法制备镧钨电极，取代了原有技术中采用硝酸镧制备镧钨包覆粉的方法，消除了因硝酸盐分解产生氮氧化物气体的污染。由于醋酸镧与硝酸镧在分解温度上的差异，导致工艺效果上的差异。采用醋酸镧制备镧钨包覆粉大大降低了分解温度，有效地简化了工艺过程，而且本发明的方法采用在氢气气氛中进行镧盐的分解，避免了镧化物在氧化气氛中的不稳定挥发，而且可使镧盐分解更加充分，明显改善了垂熔过程中方料的导电性能。同使镧盐的分解与还原过程实现不间断连续地在相同设备中完成两个工艺过程，大大减化了工艺、减缩了工时、节约了能源，是一种比较理想的镧钨电极的制造方法。


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镧钨电极的制造方法，涉及一种主要用于TIG(钨极惰性气体保护焊)和PLASMA(等离子)技术领域，进行金属的焊接、切割、喷涂、熔炼等的一种钨电极的制造方法。

钨电极材料是TIG和PLSMA技术中的关键材料之一。已经在工业上使用的钨电极有许多种类。广泛使用的钨电极中的钍钨电极显示了较好的性能。但由于其中的钍会对人体产生累计性的放射性危害并对环境产生放射性污染，为此人们研制出铈钨电极，试图在TIG和PLSMA技术领域取代有放射性的钍钨电极。实际应用效果表明，铈钨电极在小电流氩弧焊等方面成功地取代了钍钨电极，但在交流极性、气体放电光源、阴极发射材料方面，尚末完全取代钍钨电极，存在着反复起弧、可靠性差、烧损率大、寿命低等缺陷。随着高新技术的发展，机械电子、石油、化工、航空航天、船舶、原子能等领域，被切割的金属母材料的种类、形状、厚度等的要求越来越复杂，对钨电极的性能要求越来越苛刻。需要研制出性能更好的电极以满足需要。研究结果表明，添加稀土元素La、Y可有效地改善钨电极的性能，特别是镧钨电极具有寿命长、起弧性能好的特点，有广阔的应用前景。目前制造镧钨电极的方法，主要是采用将固体原料与硝酸镧均匀混合，通过加热浓缩、烘干(焙烧)、过筛等工序制备出镧钨包覆粉，然后进行还原、压型、垂熔、制坯及成品加工制得镧钨电极。由于是采用硝酸盐制备包覆粉的方法，在制备过程中，会产生大量的NO污染，而且由于硝酸盐的分解温度高，需要长时间的焙烧才能使其完全分解，造成工艺难度大。而且还有可能产生由于硝酸盐分解不完全，造成的坯条的导电性能差、工艺性能恶化的现象。本申请入于1989年9月在专利号为89107270.5的专利申请中，披露了采用醋酸铈制备铈钨电极的方法，该方法有效地避免铈钨电极制造过程中，制备包覆粉时产生的NOx污染环境、操作条件恶劣的问题，但在加工性能方面还存在不足。


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