鎢電極是惰性氣體保護(hù)焊和等離子焊接、切割、噴涂、熔煉以及特殊電光源中的關(guān)鍵材料,目前使用較多的是釷鎢電極(含ThO2)和鈰鎢電極(含CeO2)。釷鎢電極在其生產(chǎn)和使用過程中都將給環(huán)境和人體健康帶來放射性危害;鈰鎢電極僅在小規(guī)格焊接用鎢電極方面可取代釷鎢電極。為此,研究者開發(fā)了一種通用性能更強(qiáng)的新型稀土鎢電極材料。
一種無放射性污染且使用性能好的稀土鎢電極材料的組成為:La2O3和Y2O3、La2O3和CeO2、Y2O3和CeO2兩種稀土氧化物,其余為W,每種稀土氧化物含量為0.45~1.75%(重量),稀土氧化物的總含量為2~2.2%(重量)。其具體的制備方法如下:
(1)將稀土硝酸鹽配制成溶液,摻入到三氧化鎢粉末中,干燥后經(jīng)500~540℃和640~920℃溫度下的兩次氫氣還原,制得鎢粉;(2)鎢粉經(jīng)壓型、1200±50℃預(yù)燒結(jié),在90%熔斷電流下垂熔燒結(jié),后經(jīng)旋鍛和鏈拉加工成各種規(guī)格的電極。
在這里之所以添加兩種稀土氧化物,是因?yàn)橐顾苽湎⊥伶u電極材料具有比鈰鎢電極、鑭鎢電極(含La2O3)、釔鎢電極(含Y2O3)和釷鎢電極更為優(yōu)越的使用性能,同時(shí)也具有良好的加工性能。
鑭鎢電極在中小電流工作時(shí)電弧穩(wěn)定性和電極抗燒損性能好,但其加工性能差,在大電流使用時(shí)燒損嚴(yán)重;釔鎢電極使用時(shí)電弧壓力大,在大電流工作時(shí)電極的抗燒損性能好,但其加工困難,在小電流使用時(shí)電弧穩(wěn)定性差。