JPS62286698A - 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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- JPS62286698A JPS62286698A JP12977386A JP12977386A JPS62286698A JP S62286698 A JPS62286698 A JP S62286698A JP 12977386 A JP12977386 A JP 12977386A JP 12977386 A JP12977386 A JP 12977386A JP S62286698 A JPS62286698 A JP S62286698A
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Classifications
-
- 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
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/222—Non-consumable electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Arc Welding In General (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
［産業上の利用分野］
この発明は、良好なアーク点弧性と耐消耗性を有するタ
ングステン電極材料に関するものである。
ングステン電極材料に関するものである。
し従来の技術］
ＴＩＧ溶接用電極等の電極材料には、アーク放電のため
の熱的、電気的特性が要求されるが、なかでも特に重要
なものは熱電子放出特性である。
の熱的、電気的特性が要求されるが、なかでも特に重要
なものは熱電子放出特性である。
この熱電子放出特性を向上させるため、タングステンに
数パーセントの酸化物を添加することが行なわれてきた
。この添加用酸化物として従来広く使用されてきたのは
酸化トリウム（ＴｈＱ２）である。
数パーセントの酸化物を添加することが行なわれてきた
。この添加用酸化物として従来広く使用されてきたのは
酸化トリウム（ＴｈＱ２）である。
［発明が解決しようとする問題点］
酸化トリウムを添加したいわゆるトリエーテッドタング
ステンは、純タングステン材料に較べて種々の点ですぐ
れているが、耐消耗性およびアーク点弧性の点で未だ充
分なものではなく、しかも製造時に原料としてタングス
テン粉末に添加される酸化トＩノウム粉末や硝酸トリウ
ムが放射性物質であるため原料の入手が困難でコストが
高くつくとともに、保管や取扱いに厳重な管理が必要で
あるという問題点があった。
ステンは、純タングステン材料に較べて種々の点ですぐ
れているが、耐消耗性およびアーク点弧性の点で未だ充
分なものではなく、しかも製造時に原料としてタングス
テン粉末に添加される酸化トＩノウム粉末や硝酸トリウ
ムが放射性物質であるため原料の入手が困難でコストが
高くつくとともに、保管や取扱いに厳重な管理が必要で
あるという問題点があった。
トリエーテッドタングステンのこのような問題点を解決
するため、酸化トリウムのかわりに酸化ランタン、酸化
イツトｌノウム、酸化セリウム等の酸化物を個々に添加
することが検討されてきたが、タングステン電極材料の
用途が多様化していることもあって、未だ満足すべき電
極材料が得られていないのが現状である。
するため、酸化トリウムのかわりに酸化ランタン、酸化
イツトｌノウム、酸化セリウム等の酸化物を個々に添加
することが検討されてきたが、タングステン電極材料の
用途が多様化していることもあって、未だ満足すべき電
極材料が得られていないのが現状である。
［＠照点を解決するための手段コ
本発明は、従来のタングステン電極材料の問題点を解決
し、これに変わる電極材料を開発すべく種々研究を重ね
た結果完成されたもので、酸化ランタン、酸化イツトリ
ウムおよび酸化セリウムのうちの任意の２種を総量で１
．０〜３．０重量％含有し、残部がタングステンである
タングステン電極材料をその要旨としている。
し、これに変わる電極材料を開発すべく種々研究を重ね
た結果完成されたもので、酸化ランタン、酸化イツトリ
ウムおよび酸化セリウムのうちの任意の２種を総量で１
．０〜３．０重量％含有し、残部がタングステンである
タングステン電極材料をその要旨としている。
この電極材料は、例えば次のようにして製造される。先
ず原料となる金属タングステン粉末（たとえば平均粒度
２〜３ミクロン）に、ランタン化合物、イツトリウム化
合物、セリウム化合物等の化合物のうちの２種（用途に
応じて選択する）の水溶液を添加混合し、水素雰囲気中
で３００〜５００°Ｃで加熱して前記添加化合物を分解
ざぜる。ランタン、イツトリウム、セリウム等の化合物
としては、硝酸化合物を好適に使用することができる。
ず原料となる金属タングステン粉末（たとえば平均粒度
２〜３ミクロン）に、ランタン化合物、イツトリウム化
合物、セリウム化合物等の化合物のうちの２種（用途に
応じて選択する）の水溶液を添加混合し、水素雰囲気中
で３００〜５００°Ｃで加熱して前記添加化合物を分解
ざぜる。ランタン、イツトリウム、セリウム等の化合物
としては、硝酸化合物を好適に使用することができる。
このように、添加物を水溶液の形で散イ［シ加熱分解す
る手法は、従来タングステン、モリブデン等の粉末冶金
法におい一〇ドーピング工程に採用されているものでお
る。
る手法は、従来タングステン、モリブデン等の粉末冶金
法におい一〇ドーピング工程に採用されているものでお
る。
２種の硝酸化合物が添加されたタングステン粉末は、水
素気流中で９００〜１１００℃に加熱して還元を行ない
、金属タングステン中に酸化ランタン（Ｌａ２０３ ＞
、酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）、酸化セリウム（Ｃ
ｅ０２＞等の酸化物のうちの２種が均一に分散した粉末
が得られる。このようにして得られた粉末を粉末冶金に
おける常法に従ってプレス成型し焼結したのち、スェー
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。
素気流中で９００〜１１００℃に加熱して還元を行ない
、金属タングステン中に酸化ランタン（Ｌａ２０３ ＞
、酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）、酸化セリウム（Ｃ
ｅ０２＞等の酸化物のうちの２種が均一に分散した粉末
が得られる。このようにして得られた粉末を粉末冶金に
おける常法に従ってプレス成型し焼結したのち、スェー
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上記
２種の酸化物を含んでおり、耐消耗性、アーク点弧性、
先端形状の維持等の点ですぐれたものである。これら酸
化物には一長一短がおり、例えば酸化ランタンを添加し
たものは鉄鋼、ステンレス鋼等に用いられる直流正極溶
接ではすぐれたアークスタート性、先端形状の維持効果
等を示す。また、酸化イツトリウムを添加したものはア
ルミニウム等に用いられる交流逆極溶接ではすぐれたア
ークスタート性、耐消耗性が得られる。なお、酸化セリ
ウムを添加したものはアークスタート性が他の２種に較
べて若干劣り、先端形状の維持効果も溶接母材によって
安定しない。酸化物の含有量は、総量（２種の酸化物の
合計）で１〜３重但％とするのが好ましい。酸化物の添
加量が３％（重量％、以下同じ）を越えると鍛造等の加
工か困難となり、クラックや折損事故が多発する。
２種の酸化物を含んでおり、耐消耗性、アーク点弧性、
先端形状の維持等の点ですぐれたものである。これら酸
化物には一長一短がおり、例えば酸化ランタンを添加し
たものは鉄鋼、ステンレス鋼等に用いられる直流正極溶
接ではすぐれたアークスタート性、先端形状の維持効果
等を示す。また、酸化イツトリウムを添加したものはア
ルミニウム等に用いられる交流逆極溶接ではすぐれたア
ークスタート性、耐消耗性が得られる。なお、酸化セリ
ウムを添加したものはアークスタート性が他の２種に較
べて若干劣り、先端形状の維持効果も溶接母材によって
安定しない。酸化物の含有量は、総量（２種の酸化物の
合計）で１〜３重但％とするのが好ましい。酸化物の添
加量が３％（重量％、以下同じ）を越えると鍛造等の加
工か困難となり、クラックや折損事故が多発する。
逆に酸化物の添加量が１％未満の場合は充分な効果が得
られない。２種の酸化物の割合は、同量とするのが好ま
しいが、用途や経済性に応じてその配合比を任意に変え
ることができる。
られない。２種の酸化物の割合は、同量とするのが好ま
しいが、用途や経済性に応じてその配合比を任意に変え
ることができる。
以下、本発明の実施例について説明する。
［実施例］
平均粒度３．５μ、純度９９．９％以上のタングステン
粉末に硝酸ランタン、硝酸イツトリウム、硝酸セリウム
等の硝酸化合物の水溶液の２種を散布したのち充分混合
した。添加する硝酸化物の量は、最終製品中の各酸化物
の量が０．５％、１，０％、１．５％となる母とした。
粉末に硝酸ランタン、硝酸イツトリウム、硝酸セリウム
等の硝酸化合物の水溶液の２種を散布したのち充分混合
した。添加する硝酸化物の量は、最終製品中の各酸化物
の量が０．５％、１，０％、１．５％となる母とした。
この混合粉末を水素雰囲気中で加熱分解して硝酸化物を
酸化物としたのち、９００〜１１００’Ｃの温度勾配の
おる還元炉を用い水素気流中で１．５時間加熱した。還
元後の粉末は（雷潰器と篩を通したのち、ｖｆｆ３ａ合
機でブレンドした。
酸化物としたのち、９００〜１１００’Ｃの温度勾配の
おる還元炉を用い水素気流中で１．５時間加熱した。還
元後の粉末は（雷潰器と篩を通したのち、ｖｆｆ３ａ合
機でブレンドした。
得られたタングステン（Ｗ＞−酸化物粉末を金型中で加
圧して角棒状の圧粉体としたのち、常法に従って予焼結
および通電焼結を行なって重ざ１０００ｇのインゴット
とした。通電焼結における焼結電流は溶断電流の約９０
％とした。このインゴットにスェージングとドローイン
グを施して最終的に丸棒状電極材料とした。
圧して角棒状の圧粉体としたのち、常法に従って予焼結
および通電焼結を行なって重ざ１０００ｇのインゴット
とした。通電焼結における焼結電流は溶断電流の約９０
％とした。このインゴットにスェージングとドローイン
グを施して最終的に丸棒状電極材料とした。
得られた電極材料について、次に示す試験条件でアーク
スタート性と耐消耗性を調べｔこ結果は第１表乃至第３
表に示す通りであった。第１図は試験装置をあられすも
ので直径Ｄ＝ １．６ａｎ、長さ＝１５０調の電極棒１
（先端を３０度の角度で円錐状に尖らせた）をＴＩＧ溶
接機のトーチに保持し、銅板く水冷）を母材２としてア
ルゴンガス（流■５〜６ρ／ｍｉｎ ）中で電流値５（
）Ａでアークスポット溶接を行なった。アーク長し＝２
麗、電極長Ｄ＝３ｍｍでおった。第１表は、スタート回
数２００回のうち１秒以内で点弧した回数（成功回数）
を必られすものである。また第２表は２秒間通Ｎ−１０
秒間休止を１サイクルとし、これを反復して通電回数（
サイクル）と成功数を調べた結果をあられす。
スタート性と耐消耗性を調べｔこ結果は第１表乃至第３
表に示す通りであった。第１図は試験装置をあられすも
ので直径Ｄ＝ １．６ａｎ、長さ＝１５０調の電極棒１
（先端を３０度の角度で円錐状に尖らせた）をＴＩＧ溶
接機のトーチに保持し、銅板く水冷）を母材２としてア
ルゴンガス（流■５〜６ρ／ｍｉｎ ）中で電流値５（
）Ａでアークスポット溶接を行なった。アーク長し＝２
麗、電極長Ｄ＝３ｍｍでおった。第１表は、スタート回
数２００回のうち１秒以内で点弧した回数（成功回数）
を必られすものである。また第２表は２秒間通Ｎ−１０
秒間休止を１サイクルとし、これを反復して通電回数（
サイクル）と成功数を調べた結果をあられす。
ざらに、第３表は、アーク時間を６０分間（連続通電）
として各３回のテストを行ない通電後の消耗量を調べた
結果をおられす。これらの表には比較例として各＋１酸
化物を単独で添加したものを併記した。
として各３回のテストを行ない通電後の消耗量を調べた
結果をおられす。これらの表には比較例として各＋１酸
化物を単独で添加したものを併記した。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明にかかるタング
ステン電極材料は、従来のタングステン電極材料よりも
アークスタート性および耐消耗性にすぐれたものである
。しかも、酸化トリウムを使用しないので、取扱いや管
理上の安全性に問題はない。
ステン電極材料は、従来のタングステン電極材料よりも
アークスタート性および耐消耗性にすぐれたものである
。しかも、酸化トリウムを使用しないので、取扱いや管
理上の安全性に問題はない。
なお、以上の説明では主としてＴＩＧ溶接用電極材料と
して用いる場合について説明したが、これを放電管、マ
グネトロンその他各種電子管用電極材料として使用する
こともできる。
して用いる場合について説明したが、これを放電管、マ
グネトロンその他各種電子管用電極材料として使用する
こともできる。
第１図は試験条件を必られす説明図でおる。
第１図
Claims (1)
- （１）酸化ランタン、酸化イットリウムおよび酸化セリ
ウムのうちの任意の２種を総量で１．０〜３．０重量％
含有し、残部がタングステンであるタングステン電極材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129773A JP2577887B2 (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | タングステン電極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129773A JP2577887B2 (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | タングステン電極材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62286698A true JPS62286698A (ja) | 1987-12-12 |
| JP2577887B2 JP2577887B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=15017854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61129773A Expired - Lifetime JP2577887B2 (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | タングステン電極材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2577887B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02159343A (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-19 | Toho Kinzoku Kk | 電極材料 |
| US5284614A (en) * | 1992-06-01 | 1994-02-08 | General Electric Company | Method of forming fine dispersion of ceria in tungsten |
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