[发明专利]一种稀土钨电极的生产方法

说明书

稀土钨电极的生产方法，包括利用偏钨酸铵水溶性制备纳米稀土钨粉，然后根据钨电极规格将常规稀土钨粉和纳米稀土钨粉按照一定比例掺混制备钨坯条，钨坯条经过后处理得到合格钨电极。本发明方法利用纳米材料比表面积大和颗粒形状复杂特性提高了钨电极对稀土元素的吸附效果；利用纳米材料活性强和活化效果好，有效降低了高温烧结温度，减少了高温烧结过程稀土元素的流失；利用纳米材料分散性优良特性，保证了多元稀土元素在钨电极焊接过程中的稳定性，此外本发明工艺能耗低、生产成本低，实现了钨电极生产的绿色低碳环保。

技术领域

本发明涉及稀土钨电极制备技术领域，具体涉及一种稀土钨电极的生产方法。

背景技术

钨具有熔点高、高温强度好、热电子发射能力强等特点，添加电子逸出功低的稀土铈、镧、钇元素的钨基材料在热电子发射材料中获得最佳应用，广泛应用于惰性气体保护焊、等离子体焊接、切割、热喷涂及电真空等领域。由于钨的特性，使得它很适合用于TIG焊接以及其它类似这种工作的电极材料。在金属钨中添加稀土氧化物来降低它的电子逸出功，获得大量而稳点的热电子，使得钨电极的焊接性能得以改善：电极的起弧性能更好，弧柱的稳定性更高，电极烧损率更小。通常的稀土添加剂有氧化铈、氧化锆、氧化镧、氧化钇和氧化钍等。

由于现有技术中钍钨具有放射性，污染环境，危害产业工人的身体健康，取代钍钨和禁用钍钨是大势所趋，目前生产的铈钨由于其自身的缺陷，只适合小电流焊接应用范围受到局限，镧钨电极焊接性能能较好，但要全面替代钍钨还远不够，钇钨弧束细长，熔深比较大，对焊缝宽大又不利，而且加工较困难，而锆钨电极只适合交流焊接。

发明内容

本发明针对现有技术存在的技术问题，提供了一种稀土钨电极的生产方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种稀土钨电极的生产方法，包括利用偏钨酸铵水溶性制备纳米稀土钨粉，然后根据钨电极规格将常规稀土钨粉和纳米稀土钨粉按照一定比例掺混制备钨坯条，钨坯条经过后处理得到合格钨电极，具体工艺步骤如下：

(1)纳米稀土钨粉的制备：将偏钨酸铵、稀土溶液、乳化剂吐温-80和蒸馏水搅拌混合均匀，静置形成溶胶，再经过喷雾干燥，在马弗炉中发泡，再经过氧化、球磨、过筛和还原得到纳米稀土钨粉；

(2)常规稀土钨粉的制备：将仲钨酸铵和稀土溶液搅拌混合后，蒸发干燥，再经过一次还原生产二氧化钨，然后再经过二次还原成钨粉；

(3)钨坯条的制备：根据钨电极坯条产品的不同规格，将上述制备的常规稀土钨粉和纳米稀土钨粉按照一定比例掺混均匀，分别通过压制处理、烧结处理，最后经过检验得到相应的钨坯条；

(4)钨坯条的后处理：钨坯条经过锻打，然后送至退火炉中进行中高频结晶退火处理，再经过锻打、链拉、转盘拉丝、切割、表面处理和探伤，最后经过检验得到稀土钨电极。

上述步骤(3)中压制处理为等静压制或锻压；烧结处理为重熔烧结或中频烧结。

上述步骤(4)中表面处理为抛光或磨光。

本发明方法利用纳米材料比表面积大和颗粒形状复杂特性提高了钨电极对稀土元素的吸附效果；利用纳米材料活性强和活化效果好，有效降低了高温烧结温度，减少了高温烧结过程稀土元素的流失；利用纳米材料分散性优良特性，保证了多元稀土元素在钨电极焊接过程中的稳定性，此外本发明工艺能耗低、生产成本低，实现了钨电极生产的绿色低碳环保。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明方法的工艺流程示意图；

图2是本发明方法的后处理工艺流程图。

具体实施方式