钨极有哪些种类和特点
尽管金属钨是比较理想的电极材料,但是纯钨在常温下发射电子的能力还是较差。通常我们用逸出功(单位是V)来衡量金属材料发射电子能力的强弱,逸出功低表明此种材料只需要外界给予较小的能量就可以发射出电子,所以电子发射能力强;反之,逸出功大,说明材料发射电子能力弱。试验研究表明,如果金属表面存在着氧化物或者渗入某些℡☎联系:量元素,则可以降低材料的逸出功而增加材料发射电子能力。表2-9列出了纯钨和钨合金的逸出功。
钨电极有哪几种类型,各有何特点?
目前我国常用的钨极材料有三种:纯钨、钍钨〔W-Th
)和铈钨(W-Ce)。这三种钨极的成分见表2-10,三种电极性能比较见表2-11。目前正在研究的电极材料还有锆钨、镧钨、钇钨及其他多元稀土钨极。
钨电极有哪几种类型,各有何特点?
从表2-11中可知铈钨的综合性能较好,钍钨的焊接性能也不错,但是有些℡☎联系:量的放射性剂量,所以目前逐步被铈钨替代,在采用大电流焊接时它的烧损要比铈钨来得少。纯钨的焊接性能较差,所以现在用得较少。
钨极允许选用的焊接电流值不仅和直径有关还取决于焊接电流种类和极性
铈钨对人体放射性最小,基本没有伤害。钍钨对人体伤害最大,颜色有时是灰色,有时是红色。有 钍钨电极、铈钨电极、镧钨电极、纯钨电极、钇钨电极、锆钨电极, 钨具有高熔点:3410度,和沸点:5900度,强度大,热导率小,高温挥发性小等特点.因此适合作不熔化电极.
名称
颜色
掺杂量
特点
缺点
铈钨
灰色
1.8-2.2%铈
小电流起弧好,环保无放射性,电流稳定
承受电流能力比较差,
钍钨
红色
1.7-2.2%钍
损耗低,起弧容易,寿命长,耐电流较铈钨高30%左右,
有轻℡☎联系:放射性。
镧钨
天蓝
1.8-2.2%镧
与钍钨功能相近,且交流焊接也较理想。
价格稍高。
纯钨
绿色
无
价格便宜,交流焊接理想
损耗快,耐电流差。
钇钨
蓝色
1.8-2.2%钇
渗透力强,弧束细长,压缩程度大,主用军工,及航天业。
价格稍高
锆钨
棕色
0.2-0.4锆
交流下焊接性能比纯钨还好,且有良好的抗腐蚀性
金头镧钨针WL15
La2O3
1.30~1.70%
0.20%
2.8~3.0
金黄色
含量为1.5%(与含量2.0%有区别)的钨镧电极具有最接近2.0%钨钍电极所表现出来的导电性能,因此,焊接人员可以轻松的更换电极,而不用更换设备的参数。
在1998年有一个很著名的现场试验,就是将2.0%钍钨电极,2.0%铈钨电极和1.5%镧钨电极分别在70安和150安电流,300伏直流电环境下进行焊接任务,结果就是,在这两种情况下,1.5%镧钨电极都表现出了其卓越的焊接性能,同时还体现了它的烧伤率小的特点。镧钨电极也适用于交流电焊接任务,而且性能卓越。
钨电极种类及应用 一、铈钨电极 铈钨电极主要应用在低电流的直流焊接。 铈钨在低电流下有着极佳的起弧性能,因而成为大多有轨管道焊接装备制造商的标准,此外,它也用于其他的低电流应用像是精小的部件焊接等。 铈钨并不适合于高电流条件下的应用,因为在这种条件下,氧化物会快速的移动到高热区,即电极焊接处的顶端,这样对氧化物的均匀度造成破坏,因而由于氧化物的均匀分布所带来的上述好处将不复存在。 铈钨比钍钨材料有如下优点: *非辐射性 *低熔化率 *长的焊接寿命 *良好的起弧性 因此,铈钨是低电流焊接环境下钍钨的最好代替品。 牌号 掺杂物 掺杂量 其他掺杂量 电子逸出功 色标涂头 WC20 CeO2 1.80~2.20% 0.20% 2.7~2.8 灰色 二、镧钨电极 镧钨电极目前已经是国际上最受欢迎的电极材料,尤其是含量为1.5%(与含量2.0%有区别)的钨镧电极。 科学研究表明,1.5%镧钨具有最接近2.0%钨钍所表现出来的导电性能,因此,焊接人员可以轻松的更换电极,而不用更换设备的参数。 在1998年有一个很著名的现场试验,就是将2.0%钍钨电极,2.0%钨铈电极和两家厂商提供的1.5%镧钨电极分别在70安和150安电流,300伏直流电环境下进行焊接任务,果就是,在这两种情况下,1.5%镧钨电极都表现出了其卓越的焊接性能,同时还体现了它的烧伤率小的特点。 镧钨电极也适用于交流电焊接任务,而且性能卓越 钨镧电极 钨镧有如下优点: *机械切割性能更好 *抗蠕变性能更好 *再结晶温度高 *延展性好 牌号 掺杂物 掺杂量 其他掺杂量 电子逸出功 色标涂头 WL10 La2O3 0.80~1.20% 0.20% 2.6~2.7 黑色 WL15 La2O3 1.30~1.70% 0.20% 2.8~3.0 金黄色 WL20 La2O3 1.80~2.20% 0.20% 2.8~3.2 天蓝色 三、钍钨电极 钍钨电极一种普遍使用的钨电极材料,它有比纯钨还要优越的焊接性能,因而广泛应用于直流电焊接领域。 钍钨电极操作简便,即使在超负荷的电流下也能很好的运作,现在仍然有很多公司使用这种材料,它被看作是高质量焊接的一部分。 虽然如此,人们还是逐渐的将目光转到其他类型的钨电极,例如铈钨和镧钨,这不仅仅是因为它们在大部分应用领域都表现出卓越的性能,而且,重要的是它们没有辐射伤害。由于钨钍电极中的氧化钍产生℡☎联系:量的辐射,使得部分焊接人员不愿意靠近它们。 在使用钍钨电极焊接时一定要保持良好的通风环境,废弃的焊接头要妥善处理。 与纯钨材料相比,钨钍有如下特点: *电子功能更低 *在结晶温度更高 *导电率更好 *机械切割性能好 牌号 掺杂物 掺杂量 色标涂头 WT10 ThO2 0.90~1.20% 黄色 WT20 ThO2 1.8~2.2 红色 WT30 ThO2 2.80~3.20% 紫色 WT40 ThO2 3.80~4.20% 桔黄色 四、锆钨电极 锆钨电极在交流电环境下,焊接性能良好。尤其在高负载电流的情况下,钨锆电极表现出来的优越性能,是其他电极不可替代的。 在焊接时,锆钨电极的端部能保持成圆球状而减少渗钨现象,并具有良好的抗腐蚀性。 由于其他可替代产品的出现,锆钨电极的需求量将会有减少的趋势。主要替代产品是钨镧电极。 锆钨电极和纯钨电极一样,只能在交流电环境下进行焊接工作。 牌号 掺杂物 掺杂量 其他掺杂量 电子逸出功 色标涂头 WZ3 ZrO2 0.20~0.40% 0.20% 2.5~3.0 棕色 WZ8 ZrO2 0.70~0.90% 0.20% 2.5~3.0 白色 五、纯钨电极 纯钨电极跟钨锆电极一样,纯钨电极只适合于交流电环境下工作。纯钨电极有如下特点: *蒸汽压力低 *电阻小 *导电性好,热膨胀小 *弹性模量高 牌号 掺杂物 掺杂量 其他掺杂量 电子逸出功 色标涂头 WP -- -- 0.20% 4.5 绿色
铈钨电极在20世纪80年代早期就介绍了到美国,作为一种非放射性钨电极来替代钍钨。通常铈钨电极里面含有2%的氧化铈。众所周知,铈钨电极在低电压下,适合直流焊接,因为在低电压下容易起弧,在工作时比钍钨要低10%。用于管道焊接,铈钨电极是最流行的,也通常用来焊接细小部件。和纯钨电极相比,铈钨电极有更低的燃烧率或蒸发率。随着氧化铈含量的提高,这些优点也提高。铈具有最高的迁移率,因而在开始焊接的时候,焊接性能非常优良。随着时间推移,由于晶粒长大,迁移率会显著降低。然而在低电压下,寿命比钍钨电极更长。正是由于这些特性,通常有利于短周期焊接或者具体的焊接量,然后才能更换电极。高电流、电压焊接最好使用钍钨电极或者镧钨电极。铈钨电极(EWCe-2)成功用于直流或者交流电上,然而主要还是用于直流电焊接,因为在交流焊接时,铈钨电极容易劈裂。
钍钨电极含有氧化钍(Th02或氧化钍),在美国它是最常用的钨电极,已经成为判断其他钨电极好坏的一个标准。然而,由于这种钨电极有低级别的放射性危害,许多用户已改用其他选择。总的来说,2%的钍钨电极是一种比较不错的钨电极,具有最低的逸出功,即使在过载电压下工作也表现良好。钍钨电极的性能在很多方面都优于纯钨电极。氧化钍提供比纯钨高出百分之二十左右的载流能力,一般使用寿命更长,更有助于阻止焊接时候的污染。使用钍钨电极,起弧更容易,而且电弧比纯钨电极或锆钨电极更稳定。钍钨电极1%(EWTh – 1)和钍钨电极2%(EWTh – 2)均可用于DCEN。他们在焊接过程中尖端保持磨尖,这样可以用来焊接钢管,通常不用直流电,因为这样很难保持尖端焊接时的球状而不开裂,而这对直流电是必须的。
两种钨电极的应用有所侧重,价格相差不大,所以很难说清楚到底哪个好
一般来说,镧钨要好于铈钨