JPH06297189A - タングステン電極材料 - Google Patents
タングステン電極材料Info
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- JPH06297189A JPH06297189A JP5112136A JP11213693A JPH06297189A JP H06297189 A JPH06297189 A JP H06297189A JP 5112136 A JP5112136 A JP 5112136A JP 11213693 A JP11213693 A JP 11213693A JP H06297189 A JPH06297189 A JP H06297189A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
- C22C27/04—Alloys based on tungsten or molybdenum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ア−ク点弧性と耐消耗性にすぐれた大電流用
電極材料を提供する。 【構成】 重量比で０．０２以上０．５％未満の酸化ラ
ンタンを含み、残部がタングステンである電極材料。
電極材料を提供する。 【構成】 重量比で０．０２以上０．５％未満の酸化ラ
ンタンを含み、残部がタングステンである電極材料。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、良好な熱プラズマの点
弧性と耐消耗性を有するタングステン電極材料であり、
しかも大電流用電極として上記特性を維持しうる電極材
料に関するものである。
弧性と耐消耗性を有するタングステン電極材料であり、
しかも大電流用電極として上記特性を維持しうる電極材
料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＴＩＧ溶接用電極をはじめとするアー
ク、プラズマアークの電極材は点弧性と耐消耗性にすぐ
れていることが必要である。
ク、プラズマアークの電極材は点弧性と耐消耗性にすぐ
れていることが必要である。
【０００３】これら条件を充足する電極材として、永ら
くトリエーテッドタングステンが使用されてきたが、近
年は、このほかに酸化ランタン、酸化イットリウム、酸
化セリウムなど添加したタングステンが使用されるよう
になった。
くトリエーテッドタングステンが使用されてきたが、近
年は、このほかに酸化ランタン、酸化イットリウム、酸
化セリウムなど添加したタングステンが使用されるよう
になった。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】上記トリエーテッドタ
ングステンをはじめとする各種のタングステン電極は、
ＴＩＧ溶接、プラズマ溶射、プラズマ切断等の電極材と
しては点弧性や耐消耗性にすぐれた材料である。
ングステンをはじめとする各種のタングステン電極は、
ＴＩＧ溶接、プラズマ溶射、プラズマ切断等の電極材と
しては点弧性や耐消耗性にすぐれた材料である。
【０００５】これらの電極材は、各々酸化物（酸化トリ
ウムＴｈ０2 、酸化ランタンＬａ2Ｏ3 、酸化イットリ
ウムＹ2 Ｏ3 、酸化セリウムＣｅＯ2 ）が各々１〜４ｗ
ｔ％の範囲で添加されたタングステン電極である。
ウムＴｈ０2 、酸化ランタンＬａ2Ｏ3 、酸化イットリ
ウムＹ2 Ｏ3 、酸化セリウムＣｅＯ2 ）が各々１〜４ｗ
ｔ％の範囲で添加されたタングステン電極である。
【０００６】しかしながら、上記各タングステン電極の
実用範囲は溶接、溶射、切断等であり、かつ使用電流値
が数アンペアより数百アンペア、多くは３００アンペア
以下の用途が大部分である。
実用範囲は溶接、溶射、切断等であり、かつ使用電流値
が数アンペアより数百アンペア、多くは３００アンペア
以下の用途が大部分である。
【０００７】最近、これらの用途、条件以外にプラズマ
アークを利用した溶射精錬、溶鋼加熱、高温燃焼などの
技術が開発されつつある。これらの目的のためプラズマ
アークを発生させるには、大電流密度の出力が必要であ
り、この電極に上記従来の電極を使用するには消耗がき
わめて激しく技術的にも経済的にも十分目的を達成する
ことは出来ないという問題がある。
アークを利用した溶射精錬、溶鋼加熱、高温燃焼などの
技術が開発されつつある。これらの目的のためプラズマ
アークを発生させるには、大電流密度の出力が必要であ
り、この電極に上記従来の電極を使用するには消耗がき
わめて激しく技術的にも経済的にも十分目的を達成する
ことは出来ないという問題がある。
【０００８】さらに、在来品種の中でも酸化トリウムを
含むものは、酸化トリウムが放射性物資であるため、作
業者の健康管理など労働安全衛生上の問題があり、また
放出されたガスによる大気汚染にも大きな問題があるの
で、より安全な電極が必要となっている。
含むものは、酸化トリウムが放射性物資であるため、作
業者の健康管理など労働安全衛生上の問題があり、また
放出されたガスによる大気汚染にも大きな問題があるの
で、より安全な電極が必要となっている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記各種の課
題を解決するため、種々の成分について研究を行った結
果、タングステンに酸化ランタンを微量に添加した材料
が点弧性および耐消耗性にすぐれていることを見出して
完成したものである。すなわち、本発明は、重量比で酸
化ランタン０．０２％〜０．５％未満の酸化ランタンを
含み、残部がタングステンであるタングステン電極材料
を要旨としている。
題を解決するため、種々の成分について研究を行った結
果、タングステンに酸化ランタンを微量に添加した材料
が点弧性および耐消耗性にすぐれていることを見出して
完成したものである。すなわち、本発明は、重量比で酸
化ランタン０．０２％〜０．５％未満の酸化ランタンを
含み、残部がタングステンであるタングステン電極材料
を要旨としている。
【００１０】この電極材料は、例えば次のようにして製
造される。まず、原料となる金属タングステン粉末に酸
化ランタン粉末を均一に分散するまで乾式混合する。金
属タングステン粉末の平均粒度は、例えば２〜４ミクロ
ンであり、酸化ランタンの平均粒度は例えば１〜３ミク
ロンである。得られた混合粉末は、粉末治金における常
法にしたがってプレス成型し、燒結を行った後、得られ
た燒結体にスエージング、ドローイング等の必要な加工
を施して所望の電極材料とする。この電極材料は、主成
分であるタングステンのほかに酸化ランタンを含んでお
り、耐消耗性と、アーク点弧性にすぐれたものである。
造される。まず、原料となる金属タングステン粉末に酸
化ランタン粉末を均一に分散するまで乾式混合する。金
属タングステン粉末の平均粒度は、例えば２〜４ミクロ
ンであり、酸化ランタンの平均粒度は例えば１〜３ミク
ロンである。得られた混合粉末は、粉末治金における常
法にしたがってプレス成型し、燒結を行った後、得られ
た燒結体にスエージング、ドローイング等の必要な加工
を施して所望の電極材料とする。この電極材料は、主成
分であるタングステンのほかに酸化ランタンを含んでお
り、耐消耗性と、アーク点弧性にすぐれたものである。
【００１１】酸化ランタンの含有量は０．０２％〜０．
５％未満（重量％、以下同じ）の範囲とするのが好まし
い。酸化ランタンの含有量が０．０２％よりも低い場合
は性能的にこれを含有しない純タングステンと余り差が
ない。また含有量を０．５％以上とすると耐熱性が低下
し消耗が急速にすすみ目的とする大電流用電極としては
使用しがたい。
５％未満（重量％、以下同じ）の範囲とするのが好まし
い。酸化ランタンの含有量が０．０２％よりも低い場合
は性能的にこれを含有しない純タングステンと余り差が
ない。また含有量を０．５％以上とすると耐熱性が低下
し消耗が急速にすすみ目的とする大電流用電極としては
使用しがたい。
【００１２】このタングステン電極材料は、加工形状等
を変えることにより、プラズマ溶解精錬用電極、タンデ
イッシュ用プラズマ電極、プラズマ溶接用電極、および
各種照明用放電管の電極等としても使用することができ
る。
を変えることにより、プラズマ溶解精錬用電極、タンデ
イッシュ用プラズマ電極、プラズマ溶接用電極、および
各種照明用放電管の電極等としても使用することができ
る。
【００１３】
【実施例】平均粒度２．３ミクロン、純度９９．９％以
上のタングステン粉末に平均粒度１．１５ミクロンの酸
化ランタン粉末を乾式で十分混合した。添加する酸化ラ
ンタンの量は、最終製品中の酸化ランタン量が０．０２
％、０．１％および０．５％となる量とした。得られた
タングステン（Ｗ）ー酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末
を金型中で加圧し、角棒状の圧粉体としたのち、常法に
したがって予燒結および通電燒結を行い、重さ１０００
ｇｒのインゴットとした。この通電燒結における燒結電
流密度は溶断電流の約９０％とした。
上のタングステン粉末に平均粒度１．１５ミクロンの酸
化ランタン粉末を乾式で十分混合した。添加する酸化ラ
ンタンの量は、最終製品中の酸化ランタン量が０．０２
％、０．１％および０．５％となる量とした。得られた
タングステン（Ｗ）ー酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）粉末
を金型中で加圧し、角棒状の圧粉体としたのち、常法に
したがって予燒結および通電燒結を行い、重さ１０００
ｇｒのインゴットとした。この通電燒結における燒結電
流密度は溶断電流の約９０％とした。
【００１４】得られたインゴットにスエージング、ドロ
ーイング等の加工を施し、最終的に丸棒状の電極とし
た。この電極は、外径３．２ｍｍで、先端を４５度の角
度で円錐状に尖らせた。図１に示すように、この電極棒
１をＴＩＧの溶接機のトーチに保持し、水冷銅板を母材
２としてアルゴンガス（６１／ｍｉｎ）中にて直流５０
０Ａでアークを発生させた。
ーイング等の加工を施し、最終的に丸棒状の電極とし
た。この電極は、外径３．２ｍｍで、先端を４５度の角
度で円錐状に尖らせた。図１に示すように、この電極棒
１をＴＩＧの溶接機のトーチに保持し、水冷銅板を母材
２としてアルゴンガス（６１／ｍｉｎ）中にて直流５０
０Ａでアークを発生させた。
【００１５】アーク長４ｍｍ、電極長さ４ｍｍにてアー
クスタートさせ、１秒間通電、１０秒間休止を１サイク
ルとして、このサイクルを１００回反復し、点弧の良、
不良を調べた。その結果を表１に示す。同表には、比較
例として、現在常用されているトリエーテッドタングス
テン電極を用いて同一条件の点弧性を調べた結果が併記
されている。
クスタートさせ、１秒間通電、１０秒間休止を１サイク
ルとして、このサイクルを１００回反復し、点弧の良、
不良を調べた。その結果を表１に示す。同表には、比較
例として、現在常用されているトリエーテッドタングス
テン電極を用いて同一条件の点弧性を調べた結果が併記
されている。
【００１６】
【表１】
【００１７】また、直径３．２ｍｍのタングステンー酸
化ランタン電極棒について耐消耗性を調べた結果は図２
の通りであった。試験条件は、アーク長４ｍｍ、電極長
さ４ｍｍ、アルゴン流量１５ｌ／分、直流５００Ａで、
同一電極棒から切り出した６本の試料について、各１０
分、２０分、３０分、４０分、５０分、６０分の連続点
弧を行った。さらに、直径６ｍｍの電極を製作し、電流
値と消耗量との関係を調べた結果は図３に示す通りであ
った。試験条件は、先端角度４５度、ギャップ３ｍｍ、
アルゴン気流１５ｌ／分であった。これらの結果からわ
かる通り、本発明品は、従来のトリエーテッドタングス
テン電極材に比べ、耐消耗性がきわめてすぐれている。
化ランタン電極棒について耐消耗性を調べた結果は図２
の通りであった。試験条件は、アーク長４ｍｍ、電極長
さ４ｍｍ、アルゴン流量１５ｌ／分、直流５００Ａで、
同一電極棒から切り出した６本の試料について、各１０
分、２０分、３０分、４０分、５０分、６０分の連続点
弧を行った。さらに、直径６ｍｍの電極を製作し、電流
値と消耗量との関係を調べた結果は図３に示す通りであ
った。試験条件は、先端角度４５度、ギャップ３ｍｍ、
アルゴン気流１５ｌ／分であった。これらの結果からわ
かる通り、本発明品は、従来のトリエーテッドタングス
テン電極材に比べ、耐消耗性がきわめてすぐれている。
【００１８】
【発明の効果】以上に説明した如く、本発明にかかるタ
ングステン電極材料は、従来のトリエーテッドタングス
テン電極材と同等もしくはそれ以上の良好な点弧性を有
し、耐消耗性もきわめてすぐれている。しかも、酸化ラ
ンタンは放射性材料ではないので、製造上及び使用上安
全で、管理も容易である。
ングステン電極材料は、従来のトリエーテッドタングス
テン電極材と同等もしくはそれ以上の良好な点弧性を有
し、耐消耗性もきわめてすぐれている。しかも、酸化ラ
ンタンは放射性材料ではないので、製造上及び使用上安
全で、管理も容易である。
【図１】試験状態の説明図である。
【図２】耐消耗性の試験結果を表すグラフである。
【図３】電流値と消耗量の関係を表すグラフである。
１ 電極 ２ 母材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 清幸 北海道深川市音江町字広里105番地の１ 北海タングステン工業株式会社内 (72)発明者 赤羽根 克芳 北海道深川市音江町字広里105番地の１ 北海タングステン工業株式会社内 (72)発明者 松野 隆 北海道深川市音江町字広里105番地の１ 北海タングステン工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 重量比で０．０２％以上０．５％未満の
酸化ランタンを含み、残部がタングステンである電極材
料。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112136A JPH06297189A (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | タングステン電極材料 |
| PCT/JP1993/000945 WO1994024327A1 (en) | 1993-04-14 | 1993-07-09 | Tungsten-base electrode material |
| EP93914976A EP0651065A4 (en) | 1993-04-14 | 1993-07-09 | COMPOSITIONS AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF INCREASED MEDICINE DELIVERIES. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112136A JPH06297189A (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | タングステン電極材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06297189A true JPH06297189A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=14579121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5112136A Pending JPH06297189A (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | タングステン電極材料 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0651065A4 (ja) |
| JP (1) | JPH06297189A (ja) |
| WO (1) | WO1994024327A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1054563C (zh) * | 1997-02-27 | 2000-07-19 | 北京钨钼材料厂 | 镧钨电极的制造方法 |
| JP2008073712A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Nippon Tungsten Co Ltd | ヒュージング溶接用電極 |
| US8420974B2 (en) | 1997-03-20 | 2013-04-16 | Tadahiro Ohmi | Long life welding electrode and its fixing structure, welding head, and welding method |
| CN107190195A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-09-22 | 鹤山市沃得钨钼实业有限公司 | 一种稀土钨合金坩埚及其制造方法 |
| CN113913665A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-11 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 纳米氧化镧增强钨基复合材料及其制备方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5590386A (en) * | 1995-07-26 | 1996-12-31 | Osram Sylvania Inc. | Method of making an alloy of tungsten and lanthana |
| US5604321A (en) * | 1995-07-26 | 1997-02-18 | Osram Sylvania Inc. | Tungsten-lanthana alloy wire for a vibration resistant lamp filament |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1467631A (fr) * | 1966-02-08 | 1967-01-27 | Linde Ag | électrode en tungstène pour le soudage à l'arc en atmosphère protectrice et son procédé de fabrication |
| JPH0641032B2 (ja) * | 1985-10-19 | 1994-06-01 | 株式会社ダイヘン | 非消耗性電極ア−ク溶接方法 |
| JPS62224495A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-10-02 | Toho Kinzoku Kk | タングステン電極材料 |
| JPS63171846A (ja) * | 1987-01-09 | 1988-07-15 | Tokyo Tungsten Co Ltd | 管球用タングステン線 |
| DE3835328C1 (ja) * | 1988-10-17 | 1989-12-14 | Gesellschaft Fuer Wolfram-Industrie Mbh, 8220 Traunstein, De |
-
1993
- 1993-04-14 JP JP5112136A patent/JPH06297189A/ja active Pending
- 1993-07-09 EP EP93914976A patent/EP0651065A4/en not_active Withdrawn
- 1993-07-09 WO PCT/JP1993/000945 patent/WO1994024327A1/ja not_active Application Discontinuation
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