Лист вольфрамовый В-МП: технические характеристики и применение
Лист вольфрамовый В-МП — это прокатная продукция из вольфрама марки В-МП (вольфрам малой примесности), получаемая методом горячей и холодной прокатки с последующими промежуточными отжигами. Материал характеризуется минимальным содержанием примесей — суммарная доля легирующих и случайных элементов не превышает 0,05%, что обеспечивает стабильность физико-механических свойств при высокотемпературной эксплуатации.
В отличие от листов из вольфрама марок ВА (с добавками алюминия и кремния) или ВРН (вольфрам ренийсодержащий), лист В-МП не содержит специальных присадок, что определяет его поведение при нагреве: температура рекристаллизации составляет 1300–1400 C, а максимальная рабочая температура в инертной среде или вакууме достигает 2000 C. На воздухе материал начинает интенсивно окисляться уже при 400–500 C, поэтому применение ограничено защитными атмосферами.
Сортамент и геометрические параметры
Листы вольфрамовые В-МП выпускаются толщиной от 0,5 до 10 мм, шириной до 600 мм и длиной до 1000 мм. По точности прокатки изделия подразделяются на классы точности: нормальную (Н) и повышенную (П). Допуски по толщине для листов до 2 мм составляют 0,05 мм, для более толстых — 0,1 мм. Поверхность листов не имеет расслоений, трещин и плен, допускаются незначительные следы технологической смазки после отжига.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Длина, мм | Класс точности | Состояние поставки |
|---|---|---|---|---|
| 0,5–1,0 | 100–400 | 200–600 | Н, П | Холоднокатаный, отожженный |
| 1,1–2,0 | 100–500 | 200–800 | Н, П | Холоднокатаный, отожженный |
| 2,1–5,0 | 150–600 | 300–1000 | Н | Горячекатаный, отожженный |
| 5,1–10,0 | 150–600 | 300–800 | Н | Горячекатаный |
Физико-механические свойства
Плотность листа В-МП составляет 19,2–19,3 г/см, что делает его одним из самых тяжелых конструкционных материалов. Предел прочности при растяжении в отожженном состоянии — 350–450 МПа, предел текучести — 220–280 МПа, относительное удлинение — не менее 15%. Твердость по Виккерсу находится в диапазоне 250–350 HV. Модуль упругости достигает 400 ГПа, что выше, чем у большинства сталей и титановых сплавов.
Температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) составляет 4,5 10 К при 20–1000 C, что близко к значениям для молибдена и кремния. Это свойство учитывается при конструировании спаев с керамикой и стеклом в электронных приборах. Теплопроводность материала — 170 Вт/(мК) при комнатной температуре, снижается до 100 Вт/(мК) при 1500 C.
Обработка и свариваемость
Лист В-МП поддается механической обработке: резке, гибке, штамповке. Холодная деформация возможна только в отожженном состоянии, так как наклепанный материал склонен к растрескиванию. Резка выполняется абразивными кругами, гидроабразивным методом или электроэрозионной обработкой. Лазерная резка применяется ограниченно из-за высокой температуры плавления (3420 C) и теплопроводности.
Сварка листов В-МП производится в среде аргона или в вакууме методами дуговой сварки неплавящимся электродом (TIG) или электронно-лучевой сварки. Сварные соединения требуют последующего отжига для снятия внутренних напряжений. Пайка вольфрамовых листов выполняется с использованием никелевых или палладиевых припоев при температуре 1200–1400 C в восстановительной атмосфере.
Применение листов В-МП
Лист вольфрамовый В-МП востребован в отраслях, где требуется сочетание высокой температуры плавления, стойкости к эрозии и стабильности размеров при нагреве:
- производство нагревательных элементов и экранов высокотемпературных вакуумных печей;
- изготовление мишеней для рентгеновских трубок и анодов в электронно-лучевых установках;
- создание контактных элементов и электродов в сварочном оборудовании;
- производство тиглей и лодочек для выращивания монокристаллов сапфира и кремния;
- изготовление теплозащитных экранов в аэрокосмической технике;
- производство деталей для ионно-плазменных установок и источников ионизации.
В атомной энергетике листы В-МП используются для изготовления контейнеров и защитных экранов, работающих при высоких температурах в среде инертных газов. В химическом машиностроении материал применяется для футеровки аппаратов, контактирующих с агрессивными расплавами солей при температурах до 1000 C.
Вопросы и ответы
Чем отличается лист В-МП от листа ВА?
Лист В-МП не содержит легирующих добавок, тогда как ВА включает присадки алюминия и кремния (0,005–0,02%), повышающие температуру рекристаллизации до 1600–1700 C. В-МП проще в механической обработке, но уступает ВА по жаропрочности при длительных нагрузках.
Какая максимальная рабочая температура для листа В-МП?
В вакууме или инертной среде материал сохраняет работоспособность до 2000 C. На воздухе допустимая температура ограничена 400–500 C из-за интенсивного окисления с образованием летучего WO.
Как режется лист вольфрамовый В-МП?
Оптимальные методы — гидроабразивная резка и электроэрозионная обработка. Для толщин до 2 мм возможна абразивная резка отрезными кругами. Лазерная резка затруднена из-за высокой теплопроводности и температуры плавления материала.
Поставляется ли лист В-МП с допуском по толщине повышенной точности?
Да, для холоднокатаных листов толщиной до 2 мм предусмотрен класс точности П с допуском 0,05 мм. Горячекатаные листы толщиной более 2 мм поставляются только с нормальной точностью (Н).
