CN1008705B - 钨锆电极新材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属焊接材料技术领域。一种钨锆电极新材料，其主要成分是由占整个成分中元素含量98～98.8%的钨W、0.91～1.2%的氧化锆ZrO₂，0.01～0.07%的三氧化二钇Y₂O₃、0.01～0.02%的钴Co组成，这种电极新材料比目前国内外广泛使用的钍钨、铈钨合金电极、纯锆电极及钨锆电极材料具有焊接、切割质量高，使用寿命长，用途广泛、α射线剂量小、延展性和压力加工性能高的优点。

Description

本发明属于金属焊接材料技术范畴。

目前国内在氩弧焊接等离子焊中普遍使用钍钨合金材料电极。近年来又采用性能有所提高的铈钨合金材料电极，在等离子切割中一般使用纯锆材料电极。钍钨材料电极最大的缺点是α射线强度极高，严重损害着人体的健康和污染着环境。与钍钨材料电极比较，铈钨材料电极工作时产生的α射线剂量极小，仅是钍钨材料电极的千分之一左右，其他性能指标可达到或接近钍钨材料电极。这两种材料电极在交流电弧中烧损大，寿命低是他们共同存在的又一缺点。纯锆材料电极性能虽能达到钍钨、铈钨电极指标，但其电极产品成本比后两类材料电极高出1～1.5倍。国外，如英国除了有钍钨电极、铈钨电极和纯锆电极外，还使用一种钨锆材料电极，它的主要成份只是钨W占99%，氧化锆ZrO₂占0.7～0.9%，其他为杂质。在相同工作规范下，钨锆材料电极比铈钨、钍钨材料电极烧损率都低，寿命长，电极温度有所提高，加工件厚度有所增加，割缝或焊缝狭窄，焊接、切割质量高于铈钨、钍钨材料电极，成本低于纯锆材料电极，而且在交流电弧中可广泛使用。加之该电极材料α射线剂量小，减轻了对人体的损害和环境的污染，为自动化生产创造了条件。但该材料材质脆性大，压力加工性能差，加工电极的成品率低，各种规格的平均成品率在80%以下。

本发明的目的就是要提供一种钨锆电极新材料，使其除保证使用性能指标达到国外已有的钨锆电极材料外，还要提高钨锆电极新材料的延展性能和压力加工性能，增加成品率，扩大其使用范围。

本发明的基本设计是，改变钨锆电极材料中钨W、氧化锆ZrO₂的含量比率，同时在成份中添加可改善压力加工性能，提高延展性的三氧化二钇Y₂O₃、钴Co元素成份，以实现本发明的目的。

本发明的效果是：在相同条件下，用本发明的钨锆电极新材料与国外已有的钨锆电极材料进行引弧和寿命试验表明，本发明的延展性和压力加工性能、使用寿命，及成品率均有很大提高，电极尖端仅有较小变形，无飞刺，电弧稳定性好，各种规格的平均成品率可达90%，该材料在等离子切割、焊接及喷涂、真空熔炼、电光源氙灯等方面都可广泛应用。

本发明具体实施方案详述如下。钨锆电极新材料由钨W、氧化锆ZrO₂，三氧化二钇Y₂O₃、钴Co四种主要成份组成，含有极少量的铝Al、铁Fe、硅Si、镍Ni、镁Mg、铜Cu、钼Mo、碳C杂质。其四种主要元素在钨锆电极新材料成份中所含比率分别为：钨W的含量98～98.8%，氧化锆ZrO₂的含量0.91～1.2%，三氧化二钇Y₂O₃的含量0.01～0.07%，钴Co的含量0.01～0.02%。按上述配方、依照现有常规工艺方法制成的钨锆电极新材料可以取代钍钨、铈钨和纯锆电极材料，在压力加工性能方面优于国外已有的钨锆电极材料。最佳实施例：将1公斤氧化锆ZrO₂、0.08公斤三氧化二钇 Y₂O₃、0.02公斤钴Co加入到124.57公斤（合98.8公斤钨粉、含杂质）三氧化钨悬浮液中，充份混合均匀后烘干，在管状还原炉中通氢气进行一、二次还原成钨粉，在钨粉中加乙醇甘油混合剂后，在3.5吨/厘米²压力下压成12×12×400毫米的坯条，再进行坯条的予烧结，垂熔时逐渐升温，垂熔后的金属条在旋锻前将金属条放在氢气炉中加热到1500～1600℃后，进行旋锻，用203、202、201旋锻机加工到φ10～φ1毫米各种规格的成品。

Claims (1)

1. 一种钨锆电极新材料，其特征在于其主要成份是由钨W、氧化锆ZrO₂、三氧化二钇Y₂O₃、钴Co所组成，钨W的含量为98～98.8%，氧化锆ZrO₂的含量为0.91～1.2%，三氧化二锆Y₂O₃的含量为0.01～0.07%，钴Co的含量为0.01～0.02%。