[发明专利]一种稀土钨电极材料

说明书

本发明涉及一种稀土钨电极材料，该电极可用作惰性气体保护焊和等离子焊接、切割、喷涂、熔炼以及特殊电光源中。

钨电极是惰性气体保护焊和等离子焊接、切割、喷涂、熔炼以及特殊电光源中的关键材料，目前使用较多的是钍钨电极(含ThO₂)和铈钨电极(含CeO₂)。钍钨电极在其生产和使用过程中都将给环境和人体健康带来放射性危害；铈钨电极仅在小规格焊接用钨电极方面可取代钍钨电极。

目前，日本研制了一种分别含La₂O₃、Y₂O₃和CeO₂的单元稀土钨电极材料(JP62-93075，公开日：94年10月27日)。包头稀土研究院研制了一种添加有单元稀土氧化物(Y₂O₃、La₂O₃、Nd₂O₃、Gd₂O₃)和碱金属化合物的单元稀土钨电极材料(CN1041556A，公开日：90年4月25日)。

上述各种稀土钨电极材料都有各自的优点和缺点：铈钨电极(含CeO₂)的加工性能好，在小电流使用时具有较好的电弧稳定性，但其反复引弧性能差、容易断弧、电弧压力和许用电流小；镧钨电极(含La₂O₃)在中小电流工作时电弧稳定性和电极抗烧损性能好，但其加工性能差，在大电流使用时烧损严重；钇钨电极(含Y₂O₃)使用时电弧压力大，在大电流工作时电极的抗烧损性能好，但其加工困难，在小电流使用时电弧稳定性差。

本发明的目的在于提供一种无放射性污染且使用性能好的稀土钨电极材料。

本发明提供的稀土钨电极材料，其组成为La₂O₃和Y₂O₃、La₂O₃和CeO₂、Y₂O₃和CeO₂两种稀土氧化物，其余为W，每种稀土氧化物含量为0.45～1.75％(重量)，稀土氧化物的总含量为2～2.2％(重量)。

钨中添加稀土氧化物是为了替代有放射性的钍，同时提高电极的电子发射能力。添加两种稀土氧化物是为了使电极材料具有比铈钨电极(含CeO₂)、镧钨电极(含La₂O₃)、钇钨电极(含Y₂O₃)和钍钨电极(含ThO₂)更优越的使用性能的同时，也具有良好的加工性能。

本发明采用以下制备方法：(1)将稀土硝酸盐配制成溶液，掺入到WO₃粉末中，干燥后经500～540℃和640～920℃温度下的两次氢气还原，制得钨粉。(2)钨粉经压型、1200±50℃预烧结，在90％熔断电流下垂熔烧结，后经旋锻和链拉加工成各种规格的电极。

下面对附图进行图面说明：

图1：电极静特性曲线图。

实施例：

1.按钨粉重量的1.1％La₂O₃、1.1％Y₂O₃称取硝酸镧、硝酸钇(根据氧化物重量换算硝酸盐量)配制成混合溶液，掺入到WO₃粉末中，充分搅拌蒸干和干燥后，先后经500～540℃和640～920℃温度下的两次氢气还原，制得钨粉。将钨粉压制成重650克，体积为12×12×400mm³的方条，经1200±50℃预烧结40分钟后，再经垂熔烧结。烧结坯条经旋锻和链/拉制成φ6.5mm、φ3.2mm、φ2.4mm、φ2.0mm、φ1.6mm、φ1.0mm几种规格的电极。