Фольга вольфрамовая WL-15: характеристики и применение
Фольга вольфрамовая WL-15 — это легированный вольфрамовый прокат с добавлением оксида лантана (LaO) в количестве 1,0–1,5%. Материал производится методом вакуумной плавки с последующей горячей и холодной прокаткой, что обеспечивает мелкозернистую структуру и стабильные механические свойства по всей площади полотна. В отличие от чистого вольфрама марки ВА, состав WL-15 характеризуется повышенной жаропрочностью и сопротивлением ползучести при длительных термических нагрузках.
Технологические особенности материала
Легирование оксидом лантана формирует дисперсно-упрочнённую структуру, которая препятствует рекристаллизации при нагреве до высоких температур. Фольга вольфрамовая WL-15 сохраняет работоспособность в интервале температур от –196 до 2400 C в инертной или восстановительной атмосфере. Предел прочности при растяжении в состоянии поставки составляет 900–1100 МПа, относительное удлинение — 2–4%. Толщина фольги варьируется от 0,02 до 0,5 мм, ширина полосы — от 50 до 300 мм.
Материал поставляется в рулонах или листах с допуском по толщине 10%. Поверхность фольги очищена от окалины и технологических смазок, что исключает необходимость дополнительной подготовки перед использованием в вакуумных системах.
Области применения фольги WL-15
Фольга вольфрамовая WL-15 востребована в отраслях, где требуется сочетание высокой температуры плавления (3410 C), низкого давления паров и устойчивости к термоциклированию. Основные направления использования:
- изготовление экранов и отражателей в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления;
- производство нагревательных элементов для зон роста в установках эпитаксии и МОС-гидридной эпитаксии;
- формирование мишеней и подложек в электронно-лучевом напылении;
- создание рентгеновских анодов и защитных экранов в медицинской диагностической аппаратуре;
- изготовление термопарных чехлов и защитных оболочек для датчиков температуры в агрессивных средах;
- экранирование в ионно-плазменных установках и системах ионной имплантации.
Сравнение с другими вольфрамовыми марками
По сравнению с чистым вольфрамом и сплавом ВА (с добавками алюминия и кремния), WL-15 демонстрирует более высокую температуру начала рекристаллизации — около 1600 C против 1300–1400 C у нелегированного материала. Это делает фольгу WL-15 предпочтительной для конструкций, работающих в интервале 1800–2200 C, где чистый вольфрам склонен к охрупчиванию.
| Параметр | WL-15 | ВЧ (чистый) | ВА | ВМ (молибденовый) |
|---|---|---|---|---|
| Температура рекристаллизации, C | 1600 | 1300 | 1400 | 1200 |
| Предел прочности при 20 C, МПа | 950 | 800 | 850 | 700 |
| Рабочая температура в вакууме, C | 2400 | 2000 | 2200 | 1800 |
| Сопротивление ползучести при 1800 C | высокое | низкое | среднее | низкое |
Особенности эксплуатации и монтажа
При конструировании узлов из фольги WL-15 необходимо учитывать хрупкость материала при температурах ниже 200 C. Резку и формовку следует выполнять при нагреве заготовки до 150–200 C. Соединение элементов производится точечной сваркой в среде аргона или механическим креплением с использованием вольфрамового крепежа. Не допускается контакт фольги с углеродсодержащими материалами при температурах выше 1400 C из-за риска карбидообразования.
Вопросы и ответы
Чем отличается фольга WL-15 от чистого вольфрама?
WL-15 содержит 1,0–1,5% оксида лантана, что повышает температуру рекристаллизации на 200–300 C и увеличивает сопротивление ползучести при длительных высокотемпературных нагрузках.
Какая максимальная рабочая температура для фольги WL-15?
В вакууме или инертной атмосфере материал сохраняет работоспособность до 2400 C. На воздухе допустим нагрев не выше 400–500 C из-за интенсивного окисления.
Какие толщины фольги WL-15 доступны для заказа?
Стандартный диапазон толщин — от 0,02 до 0,5 мм. Ширина полосы составляет 50–300 мм, допуск по толщине — 10%.
Как сваривать фольгу WL-15?
Рекомендуется точечная контактная сварка в среде аргона. Перед сваркой поверхность обезжиривают ацетоном, зону соединения прогревают до 150–200 C для снижения хрупкости.
