Лист вольфрамовый ВЧДК: вакуумно-дуговой переплав вольфрама марки ВЧДК
Лист вольфрамовый ВЧДК — прокат из вольфрама технической чистоты, полученный методом вакуумно-дугового переплава (ВДП) с последующей деформационной обработкой. Аббревиатура ВЧДК расшифровывается как «высокой чистоты, деформированный, кованый» и обозначает вольфрам, прошедший вакуумную дуговую плавку, горячую деформацию и механическую обработку до листовой формы. Содержание основного элемента — не менее 99,95 % W. Суммарная доля примесей (Fe, Ni, Mo, Cu, Si, C, O) лимитируется на уровне 0,05 %.
Ключевое отличие листа ВЧДК от спечённого вольфрама — отсутствие остаточной пористости. Вакуумно-дуговой переплав обеспечивает плотность 19,1–19,3 г/см, тогда как спечённые заготовки имеют плотность 17,5–18,5 г/см. Это определяет применение листа ВЧДК в узлах, где требуется вакуумная плотность, стабильность геометрии при нагреве и минимальное газовыделение.
Технические характеристики листа вольфрамового ВЧДК
- Толщина: 0,1–10 мм (горячекатаный), 0,05–0,5 мм (холоднокатаный)
- Плотность: 19,1–19,3 г/см
- Температура плавления: 3422 C
- Предел прочности при растяжении: 550–900 МПа (в зависимости от степени деформации)
- Твёрдость по Виккерсу: 350–450 HV
- Теплопроводность: 173 Вт/(мК) при 20 C
Сортамент и маркировка
Лист вольфрамовый ВЧДК поставляется в соответствии с требованиями ТУ и ГОСТ 23949-80 (вольфрам технической чистоты). Прокат маркируется по толщине и состоянию поставки:
- Горячекатаный лист — без термообработки, с окалиной или травлёный
- Холоднокатаный лист — отожжённый или нагартованный
- Шлифованный лист — с допуском по толщине 0,05 мм
- Полированный лист — Ra 0,63 мкм
| Толщина, мм | Плотность, г/см | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HV |
|---|---|---|---|---|
| 0,1 | 19,2 | 850 | 2 | 420 |
| 0,5 | 19,2 | 750 | 4 | 390 |
| 1,0 | 19,3 | 680 | 6 | 370 |
| 3,0 | 19,3 | 600 | 8 | 350 |
| 5,0 | 19,3 | 550 | 10 | 340 |
Области применения
Лист вольфрамовый ВЧДК применяется в условиях высоких температур и агрессивных сред, где спечённый вольфрам не обеспечивает требуемой плотности и стабильности:
- Экраны и теплозащита в вакуумных электропечах сопротивления (рабочая температура до 2500 C)
- Катоды и аноды в установках ионно-плазменного напыления
- Электроды для аргонодуговой сварки в среде защитных газов
- Подложки для эпитаксиального выращивания полупроводниковых структур
- Рентгеновские мишени и коллиматоры в медицинских томографах
- Тигли и оснастка для вакуумного литья тугоплавких металлов
Технологические особенности
Вакуумно-дуговой переплав вольфрама ВЧДК проводится в атмосфере аргона при остаточном давлении не выше 110 Па. Расходный электрод из спечённого вольфрама плавится в водоохлаждаемом кристаллизаторе, что обеспечивает направленную кристаллизацию и удаление газовых включений. Последующая горячая прокатка при температуре 1400–1600 C формирует мелкозернистую структуру с размером зерна 20–50 мкм.
Лист ВЧДК сохраняет механические свойства при нагреве до 1600 C в вакууме и до 1200 C в инертной среде. При нагреве на воздухе выше 400 C наблюдается интенсивное окисление с образованием летучего триоксида вольфрама WO, поэтому эксплуатация без защитной атмосферы ограничена.
Вопросы и ответы
Чем лист вольфрамовый ВЧДК отличается от спечённого вольфрама?
Лист ВЧДК получен вакуумно-дуговым переплавом, что обеспечивает плотность 19,1–19,3 г/см и отсутствие остаточной пористости. Спечённый вольфрам имеет плотность 17,5–18,5 г/см и содержит закрытые поры, что ограничивает его применение в вакуумной технике.
Какая максимальная рабочая температура листа ВЧДК?
В вакууме — до 2500 C (кратковременно), длительно — до 1600 C. В инертной среде (аргон, гелий) — до 1200 C. На воздухе без защитного покрытия — не выше 400 C из-за образования летучего WO.
Какой сортамент листа вольфрамового ВЧДК доступен?
Толщина от 0,05 до 10 мм. Горячекатаный лист — 1–10 мм, холоднокатаный — 0,05–1,0 мм. Поставка в виде пластин, полос или мерных листов с обрезными кромками. Возможна шлифовка и полировка поверхности.
Как обрабатывать лист вольфрамовый ВЧДК?
Механическая обработка — твердосплавным инструментом с охлаждением. Резка — электроэрозионная или лазерная. Сварка — только в среде инертных газов или в вакууме. Гибка возможна при нагреве выше 600 C.
