杨志懋
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王伟
,
小川洋司
,
丁秉钧
稀有金属材料与工程
研究了在有氧条件下钨极氩弧焊的钨电极表面的烧蚀.研究结果表明,有氧条件下钨电极的钨基体烧蚀大大增加,主要原因是在一定温度范围内发生了氧和钨的反应;添加氧化钍的烧蚀主要是由于氧化钍的熔化和蒸发,采用纳米尺寸氧化钍的电极,氧化钍的烧蚀明显减轻,有助于提高钨电极的使用寿命.采用纳米氧化物添加钨电极以及保证保护惰性气体的纯度和流量可以降低钨电极的烧蚀,保证焊接质量.
关键词:
钨极氩弧焊
,
钨电极
,
焊接
,
烧蚀
朱文光
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杨建参
,
西宇辰
,
聂祚仁
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.05.009
随着国家对具有放射性危害的钍资源有计划性的管理,钍的价格不断上升,推动了焊接领域环保钨电极替代钍的发展.对市场上现有替代钍钨的Ce-W,三元稀土W电极(La-Ce-Y)以及美国市场上积极推广的E3电极的焊接性能进行研究,采用钨极氩弧焊(TIG)直流正接(DCSP)的方法研究了几种电极的高温抗烧损性能,尺寸稳定性以及静特性曲线,并对燃弧后电极尖端的表面形貌进行了扫描电镜(SEM)观察,对稀土添加相La2O3,Y2O3,CeO2在电极尖端轴向分布进行了能谱分析(EDX).对比试验结果发现,在焊接电流200 A工作5h后,E3和WX电极的烧损量明显小于Th-W,Ce-W电极,且质量损失随时间呈近似的线性关系,尺寸稳定性好.从金相组织可以看出Th-W,Ce-W电极再结晶晶粒粗大,E3和WX电极的再结晶晶粒小,再结晶程度较弱,从侧面说明E3和WX电极工作温度较低,电子发射能力强.几种稀土氧化物的行为揭示了电极性能差异的本质原因,多元电极中,CeO2的扩散速率最快,使得其在小电流焊接和起弧过程中作用明显.Y2O3和La2O3热稳定性好,只有在较高温度时其扩散速率才明显增加,因此它们在大电流长时间焊接时作用突出.由于几种元素的协同作用,降低了电极表面的逸出功,并使得电子发射过程稳定.因此,三元稀土钨电极(WX)具有优异的焊接性能.
关键词:
TIG焊
,
钨电极
,
烧损
,
稀土氧化物
