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由於鎢的特性,使得它很適合用於tiG焊接以及其它類似這種工作的電極材料。在金屬鎢中添加稀土氧化物來刺激它的電子逸出功,使得鎢電極的焊接性能得以改善:電極的起弧性能更好,弧柱的穩定性更高,電極燒損率更小。通常的稀土添加劑有氧化鈰、氧化鑭、氧化鋯、氧化釔和氧化釷等。

1 鎢電極 -研究現狀

鎢熔點高(3683℃±20℃),電子發射能力強,彈性模量高,蒸氣壓低,故很早就被用作熱電子發射材料[。純金屬鎢極的發射效率很低,且在高溫下再結晶形成等軸狀晶粒組織而使鎢絲下垂、斷裂。 為克服上述缺點,適應現代工業新技術、新工藝的發展,各國材料工作者正致力於研究和開發各種新型電極材料。以鎢為基摻雜一些電子逸出功低的稀土氧化物,既能提高再結晶溫度,又能激活電子發射。稀土金屬氧化物具有優良的熱電子發射能力,稀土鎢電極材料一直是替代傳統放射性釷鎢電極材料的開發方向。本文介紹了幾種稀土鎢電極材料的製備和研究成果,以及電極材料的有關應用情況,並展望了鎢電極廣闊的應用前景,旨在為中國稀土鎢電極材料研究與應用提供參考。

2 鎢電極 -應用範圍


鎢電極用於TIG焊接,這是在鎢基體中通過粉末冶金的方法摻入0.3%-5%左右的稀土元素如:鈰、釷、鑭、鋯、釔等而製作的鎢合金條,再經過壓力加工而成,直徑從0.25到6.4mm,標準長度從75到600,而最常使用的規格為直徑1.0、1.6、2.4和3.2,電極端的形狀對TIG而言是一項重要因素,當使用DCSP時,電極端需磨成尖狀,且其尖端角度隨著應用範圍,電極直徑,和焊接電流來改變,窄的接頭需要一較小的尖端角,當焊接非常薄的材料時,需以低電流,似針狀的最小電極來進行,以穩定電弧,而適當的接地電極可確保容易引弧,良好的電弧穩定度及適當的焊道寬度。當以AC電源來焊接時,不必磨電極端,因為使用適當的焊接電流時,電極端會形成一半球狀,假如增加焊接電流,則電極端會變為燈泡狀及可能熔化而污染熔金。

3 鎢電極 -特性


鎢電極在鎢極氬弧焊中對電弧的起弧、電弧的穩定性和焊接質量都起到重要的作用。在電弧的高溫作用下鎢電極發生質量的損失,稱為鎢電極的燒蝕。為了便於討論鎢電極的燒蝕機理,燒蝕可分為添加氧化物的燒蝕和鎢本身的燒蝕。

4 鎢電極 -分類

鎢鈰電極


在鎢中加入氧化鈰,生產鎢鈰電極。具體數據如下表:
牌號 摻雜物 摻雜量 其他摻雜量 電子逸出功 色標塗頭
WC20 CeO2 1.80~2.20% <0.20% 2.7~2.8 灰色
鎢鈰比鎢釷材料有如下優點:
*非輻射性 *低熔化率 *長的焊接壽命 *良好的起弧性。因此,鎢鈰是低電流焊接環境下鎢釷的最好代替品。
鎢鈰電極主要應用在低電流的直流焊接。
鎢鈰在低電流下有著極佳的起弧性能,因而成為大多有軌管道焊接裝備製造商的標準,此外,它也用於其他的低電流應用像是精小的部件焊接等。
鎢鈰並不適合於高電流條件下的應用,因為在這種條件下,氧化物會快速的移動到高熱區,即電極焊接處的頂端,這樣對氧化物的均勻度造成破壞,因而由於氧化物的均勻分佈所帶來的上述好處將不復存在。鎢鑭電極


在鎢中加入氧化鑭,生產鎢鑭電極。具體數據如下表:
牌號 摻雜物 摻雜量 其他摻雜量 電子逸出功 色標塗頭
WL10 La2O3 0.80~1.20% <0.20% 2.6~2.7 黑色
WL15 La2O3 1.30~1.70% <0.20% 2.8~3.0 金黃色
WL20 La2O3 1.80~2.20% <0.20% 2.8~3.2 天藍色
鎢鑭有如下優點:
*機械切割性能更好 *抗蠕變性能更好 *再結晶溫度高 *延展性好。
鎢鑭電極目前已經是國際上最受歡迎的電極材料,尤其是含量為1.5%(與含量2.0%有區別)的鎢鑭電極。
科學研究表明,1.5%鎢鑭具有最接近2.0%鎢釷所表現出來的導電性能,因此,焊接人員可以輕鬆的更換電極,而不用更換設備的參數。
在1998年有一個很著名的現場試驗,就是將2.0%鎢釷電極,2.0%鎢鈰電極和兩家廠商提供的1.5%鎢鑭電極分別在70安和150安電流,300伏直流電環境下進行焊接任務,果就是,在這兩種情況下,1.5%鎢鑭電極都表現出了其卓越的焊接性能,同時還體現了它的燒傷率小的特點。
鎢鑭電極也適用於交流電焊接任務,而且性能卓越。鎢釷電極


在鎢中摻雜氧化釷,生產鎢釷電極。具體數據如下表:
牌號 摻雜物 摻雜量 色標塗頭
WT10 ThO2 0.90~1.20% 黃色
WT20 ThO2 1.8~2.2% 紅色
WT30 ThO2 2.80~3.20% 紫色
WT40 ThO2 3.80~4.20% 桔黃色
與純鎢材料相比,鎢釷有如下特點:
*電子功能更低 *在結晶溫度更高 *導電率更好 *機械切割性能好。
鎢釷電極一種普遍使用的鎢電極材料,它有比純鎢還要優越的焊接性能,因而廣泛應用於直流電焊接領域。
鎢釷電極操作簡便,即使在超負荷的電流下也能很好的運作,現在仍然有很多公司使用這種材料,它被看作是高質量焊接的一部分。
雖然如此,人們還是逐漸的將目光轉到其他類型的鎢電極,例如鎢鈰和鎢鑭,這不僅僅是因為它們在大部分應用領域都表現出卓越的性能,而且,重要的是它們沒有輻射傷害。由於鎢釷電極中的氧化釷產生微量的輻射,使得部分焊接人員不願意靠近它們。
在使用鎢釷電極焊接時一定要保持良好的通風環境,廢棄的焊接頭要妥善處理。鎢鋯電極


在鎢中摻雜氧化鋯,生產鎢鋯電極。具體數據如下表:
牌號 摻雜物 摻雜量 其他摻雜量 電子逸出功 色標塗頭
WZ3 ZrO2 0.20~0.40% <0.20% 2.5~3.0 棕色
WZ8 ZrO2 0.70~0.90% <0.20% 2.5~3.0 白色
鎢鋯電極和純鎢電極一樣,只能在交流電環境下進行焊接工作。
鎢鋯電極在交流電環境下,焊接性能良好。尤其在高負載電流的情況下,鎢鋯電極表現出來的優越性能,是其他電極不可替代的。
在焊接時,鎢鋯電極的端部能保持成圓球狀而減少滲鎢現象,並具有良好的抗腐蝕性。
由於其他可替代產品的出現,鎢鋯電極的需求量將會有減少的趨勢。主要替代產品是鎢鑭電極。鎢釔電極


鎢釔電極在焊接時,弧束細長,壓縮程度大,在中、大電流時其熔深比較大目前主要應用于軍事工業和航空航天工業。 在鎢中摻雜氧化鋯,生產鎢鋯電極。具體數據如下表:
牌號 摻雜物 摻雜量 其他摻雜量 電子逸出功 色標塗頭
WY YO2 1.80~2.20% <0.20% 2.0~3.9 藍色
鎢電極行業淺析
鎢電極具體起源於哪裡,我就不多說了,因為這個我也不知道,但是,我知道,現在很多工業流程中已經少不了這一焊接器材。
鎢電極種類很多,不過目前市面上及使用中,釷鎢電極和鈰鎢電極還是使用最多的,原因無他,紅頭釷鎢雖然有少量的放射性污染,但是現在的國民經過三聚氰胺啊有毒膠囊啊明膠啊地溝油啊什麼的早已練就百毒不侵,區區一點放射性污染當然是毛毛雨啦,據我所知,目前國內鎢電極生產商在發貨時基本會將放射性污染考慮在內,但是對經銷商卻沒有起到有效的引導作用,反而是前一陣紅頭釷鎢的原料之一「硝酸土」產能跟不上,導致釷鎢出貨量大幅下降,但是價格卻一路高漲,而且就算是產能恢復了以後,上游原材料供貨商依然控制價格,導致釷鎢的價格下降的很慢。
鎢電極作為工業焊業焊接器材中的一種,其實地位是很尷尬的,說他是焊材吧,有人還說這個屬於電工電氣,說他是電工電氣類別的,它還確實有焊接的作用。這種焊材在焊接時不燃燒不熔化卻有燒損,總的來說,也屬於耗材的一種。
中國的鎢極生廠商群體不算很大,卻供應著世界上很多國家的正常使用,而且,這個東西雖然看似神秘,進入門欄卻也很低,買些設備就可以投入生產,因此一些急於發財的人陸續進入這個行業,掙錢沒有錯,但是這些人卻是以掙錢為目的,不管產品質量優劣,一味以價格取勝,使得整體行業水平參次不齊,經銷商賣這個,卻也不是每個人都備著一台鎢極無損探傷儀,誰給的供貨價格低誰就是有奶的娘,一切向錢看,殊不知,這樣也是害了自己。
相對於國內的經銷商來說,國外來的客戶就要文明有素養的多,不是我崇洋媚外,在很多方面,我們確實是遠遠不如人家的,同樣的產品,供給國外客戶的貨就要好的多。以前總說中國人賣東西,一等品賣歐美和日本,二等品賣印度等周邊國家,三等品賣自己,這是為什麼,是因為我們自身對於產品的質量檢驗標準放的很低。中國人願意吃地溝油嗎?都知道地溝油怎麼做出來的,可是誰願意吃那些動物腐爛的肝臟熬出來的油呢,但是這時候就有一匹專家跳出來說了,目前還沒有有效的手段檢測地溝油和正常的食用油的區別,這說明了什麼呢?是說專家收了錢了還是水平不夠高,還是我們平常吃的食用油其實也是地溝油呢?這個道理拿到鎢極上來也是可以用的,中國已經是世界工廠,既然是世界工廠,出貨當然是走量的,走量的貨理所當然質量不用像「范思哲」一樣追求高質量的僅此一件了,因為,供給國內的貨,除非經銷商特殊要求,一般是發三等品的,就算是經銷商的特殊要求,他也是拿來做出口的。
我在百度搜了搜,所有關於鎢電極行業的文章都是技術文章,紙上談兵而已,能不能用的上還兩說,工業製品是冷冰冰的,卻不代表整個行業也是死氣沉沉的,在這個行業中,有一個生廠商很特別,不是我偏愛,淄博邁科焊接器材有限公司確實會讓你刮目相看,這個生產商很年輕,充滿了青春的朝氣,年輕的團隊,年輕的領導者,創新的思維,卻又有過硬的質量。今年,年輕的邁科還搞了一個「邁科質量年」,號稱要與行業內任何一家企業比質量,這確實很振奮人心,也許有一天,這個年輕卻又蓬勃發展的企業會實現他們的口號:為全球鎢電極領域提供最有價值的產品和服務,致力於提升行業高度,推動工業文明進步。

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