Фольга вольфрамовая ВН — технические характеристики и применение
Фольга ВН — это холоднокатаная вольфрамовая лента толщиной от 0,01 до 0,5 мм, изготовленная из вольфрама марки ВН (вольфрам низколегированный). Материал производится методом многопроходной прокатки с промежуточными отжигами в водородной среде, что обеспечивает стабильную структуру металла и минимальные допуски по толщине. Вольфрам ВН отличается высокой плотностью (19,3 г/см), температурой плавления 3420 C и низким коэффициентом термического расширения — 4,5 10 К.
В отличие от чистого вольфрама ВЧ, марка ВН содержит легирующие добавки кремния и алюминия в количестве до 0,005 %, что повышает температуру рекристаллизации и сопротивление ползучести при высокотемпературной эксплуатации. Фольга ВН сохраняет механическую прочность до 2000 C, что делает её пригодной для работы в условиях интенсивного теплового нагружения.
Ключевые параметры фольги ВН
Механические характеристики фольги ВН зависят от толщины и степени нагартовки. В отожжённом состоянии предел прочности составляет 350–450 МПа, в нагартованном — до 1200 МПа. Твёрдость по Виккерсу варьируется от 200 HV в отожжённом состоянии до 450 HV после холодной деформации. Допуск по толщине для фольги до 0,05 мм составляет 0,005 мм, для более толстых полос — 10 % от номинала.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Состояние поставки |
|---|---|---|---|---|
| 0,01–0,02 | 50–200 | 800–1200 | 1–3 | нагартованное |
| 0,03–0,05 | 50–300 | 600–900 | 2–5 | нагартованное |
| 0,06–0,1 | 100–400 | 450–700 | 5–10 | отожжённое |
Технологические особенности производства
Фольга ВН изготавливается из прутков и заготовок, полученных методами порошковой металлургии с последующей механической обработкой и ковкой. Прокатка выполняется на реверсивных станах с подогревом до 800–1000 C для толстых полос и в холодном состоянии для финишных проходов. Промежуточные отжиги проводятся при 1200–1400 C в атмосфере водорода для снятия наклёпа и восстановления пластичности.
Поверхность фольги ВН после прокатки имеет характерный серый металлический блеск, шероховатость Ra не превышает 1,6 мкм. По требованию заказчика возможна поставка с электрохимической полировкой поверхности до Ra 0,4 мкм для применений, требующих минимального газовыделения.
Применение фольги ВН
Вольфрамовая фольга ВН используется в отраслях, где требуется сочетание высокой температуры плавления, стойкости к термическому удару и стабильности размеров при нагреве:
- вакуумная металлургия — экраны тепловой защиты в печах сопротивления и индукционных установках;
- производство сапфиров — тигли и нагревательные элементы в установках выращивания монокристаллов методом Киропулоса;
- электронная промышленность — подложки и маски при напылении тонкоплёночных покрытий;
- рентгеновская техника — мишени и фильтры в рентгеновских трубках;
- авиакосмическая отрасль — теплозащитные экраны сопел и камер сгорания;
- энергетика — электроды и токовводы в высокотемпературных термоэмиссионных преобразователях.
Особенности эксплуатации
Фольга ВН склонна к охрупчиванию при температурах выше 300 C в окислительной среде из-за образования летучих оксидов вольфрама. Поэтому длительная эксплуатация допускается только в вакууме не хуже 10 Па или в инертной атмосфере (аргон, азот). При монтаже экранов и нагревателей необходимо учитывать термическое расширение материала и предусматривать компенсационные зазоры.
Резка фольги ВН выполняется механическим способом (ножницы, вырубка) или электроэрозионным методом. Сварка производится аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом или лазерной сваркой в защитной среде. Пайка вольфрамовой фольги с медью и никелем возможна с использованием активных припоев на основе палладия или титана.
Вопросы и ответы
Чем отличается фольга ВН от фольги ВЧ?
Марка ВН содержит микродобавки кремния и алюминия, которые повышают температуру рекристаллизации и сопротивление ползучести. Фольга ВЧ — из чистого вольфрама — имеет более высокую пластичность в холодном состоянии, но уступает ВН по жаропрочности при длительной эксплуатации.
Какая максимальная рабочая температура фольги ВН?
В вакууме или инертной атмосфере фольга ВН сохраняет работоспособность до 2200–2400 C. В окислительной среде предельная температура ограничена 300–400 C из-за интенсивного окисления.
Какой допуск по толщине выдерживается при производстве?
Для фольги толщиной до 0,05 мм допуск составляет 0,005 мм, для полос 0,06–0,5 мм — 10 % от номинального размера. По спецзаказу возможны более жёсткие допуски 5 %.
Возможна ли поставка фольги ВН в рулонах?
Да, фольга толщиной до 0,1 мм поставляется в рулонах с внутренним диаметром 50–100 мм. Более толстые полосы отгружаются в листах длиной до 1000 мм.
