多元稀土鎢電極

鎢電極是最常見的電弧電極材料之一，鎢電極材料在焊接中主要用於鎢極氬弧焊，在氬弧焊過程中一般作為陰極部分使用，幾乎適用於所有金屬材料的焊接。目前，一般採用在金屬鎢中添加二氧化釷來刺激金屬鎢中電子的逸出，降低鎢電極的有效逸出功，使鎢電極可以在較低的溫度下工作，並提高鎢電極的使用壽命。

鎢電極是最常見的電弧電極材料之一，鎢電極材料在焊接中主要用於鎢極氬弧焊，在氬弧焊過程中一般作為陰極部分使用，幾乎適用於所有金屬材料的焊接。目前，一般採用在金屬鎢中添加二氧化釷來刺激金屬鎢中電子的逸出，降低鎢電極的有效逸出功，使鎢電極可以在較低的溫度下工作，並提高鎢電極的使用壽命。

為了取代釷元素的使用，通常在純鎢電極中添加氧化鈰、氧化鑭、氧化釔等稀土元素，以使鎢電極中的放射性物質降至最低。但是鈰鎢電極反復引弧性能差，容易斷弧，電弧壓力和許用電流較小，鑭鎢電極的加工性能差，在大電流使用過程中燒損嚴重，釔鎢電極加工困難，在小電流使用時電弧穩定性差。因此，最佳的解決方案就是在純鎢電極中同時加入多種稀土元素，製成的含有多種稀土元素的鎢電極

與單元素稀土鎢電極的焊芯相比，多元稀土鎢電極使用性能更加優越，多元稀土鎢電極焊芯的製備方法包括以下步驟：

1、互混：將鑭、釔、鈰、鋯稀土硝酸鹽溶於20L去離子水中，攪拌至澄清，將仲鎢酸銨加入稀土硝酸鹽溶液中，攪拌蒸發3h後，通入蒸汽加壓，蒸汽壓力為1.0MPa，轉速15r/min，直至完全烘乾，將烘乾後的混合物研碎，過80目篩；

2、第一次還原：將烘乾後的混合物放入還原爐中，升溫還原爐至520～560℃，還原爐升溫過程中通入氫氣、氨氣，還原20～24min；

3、第二次還原：繼續升溫還原爐至900～920℃，持續通入氨氣與氫氣，還原26～30min後， 停止通入氨氣，繼續還原10min，還原得到含有稀土氧化物的鎢粉；

4、預成型：將還原得到的產物在混粉機中混合10min後，裝入彈性模套內，使用冷等靜壓機壓制成型，成型壓力為170Mpa，壓制成型鎢坯條；

5、預燒結：將壓制成型的鎢坯條置於鉬舟中，在氫氣保護下，經1190～1200℃高溫預燒結 20～30min；

6、垂熔燒結：將預燒結後的鎢坯條放置於垂熔機中，在90％熔斷電流保溫25min後處理：將燒結後的含有稀土元素的鎢坯條經過旋鍛、校直、打磨加工成型，得到含有多元稀土元素的鎢電極焊芯。

鎢電極中摻入稀土元素，稀土元素的加入同樣可以降低鎢元素的電子逸出功，從而代替了放射性元素釷的使用，製備得到的鎢電極中不含有對操作工人有生命安全的物質。 同時，四種稀土元素的配合使用，使製備得到的鎢電極的使用性能比單獨使用單種稀土元素的使用性能優越。

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