Лист вольфрамовый WL-20 в Минске


Вольфрамовый лист WL-20: характеристики, сортамент и применение

Вольфрамовый лист WL-20 — деформированный полуфабрикат из вольфрама технической чистоты, полученный методом порошковой металлургии с последующей прокаткой и отжигом. Марка WL-20 относится к классу нелегированного вольфрама с содержанием основного элемента не менее 99,95 % и регламентированным содержанием примесей внедрения. Лист выпускается толщиной от 0,05 до 50 мм, шириной до 600 мм и длиной до 1500 мм; для тонколистовых позиций применяется холодная прокатка, для толстолистовых — горячая с промежуточными отжигами при 1100–1400 C в вакууме или водороде.

Ключевое отличие WL-20 от листа W-1 и вольфрама с присадками оксидов лантана (WL-10, WL-15) — отсутствие модифицирующих добавок и минимальная анизотропия механических свойств в плоскости прокатки. Плотность материала — 19,25–19,30 г/см, температура плавления — 3410 C, модуль упругости — 400–410 ГПа. Пластичность листа WL-20 зависит от толщины и режима отжига: тонкий отожжённый лист допускает гибку по радиусу от 2–3 толщин, тогда как горячекатаный толстый лист сохраняет твёрдость 350–420 HV и требует финишной механической обработки.

Сортамент и технические параметры

Толщина, ммСпособ прокаткиПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %Типовое применение
0,05–0,2холодная900–12002–6экраны, фольга для напыления
0,3–1,0холодная с отжигом700–10005–12нагреватели, тигли, оснастка
1,5–5,0горячая600–9003–8электроды, экраны печей
6,0–20,0горячая550–8002–5мишени, подложки, тигли
20,0–50,0горячая500–7501–4тяжёлые экраны, оснастка

Химический состав и примеси

Марка WL-20 нормирует содержание примесей внедрения, определяющих хрупкость при комнатной температуре. Кислород — не более 0,005 %, углерод — не более 0,008 %, азот — не более 0,004 %, водород — не более 0,0005 %. Суммарное содержание металлических примесей (Fe, Ni, Mo, Cu, Si) не превышает 0,05 %. Именно низкое содержание кислорода обеспечивает пластичность тонкого листа и возможность его механической обработки без растрескивания.

Области применения

  • Экраны и теплозащита в вакуумных печах сопротивления с рабочими температурами до 2500 C.
  • Катоды и мишени для магнетронного и электронно-лучевого напыления в микроэлектронике.
  • Тигли и оснастка для испарительного нанесения металлов в установках термического напыления.
  • Электроды и токоподводы в дуговых и плазменных установках, работающих в инертной среде.
  • Подложки и держатели в оборудовании ионной имплантации и электронно-лучевой сварки.
  • Балансировочные грузы и экраны в авиационной и ракетной технике, где требуется высокая плотность.

Технологические особенности обработки

Резка листа WL-20 выполняется лазером в среде аргона, электроэрозионной или абразивно-струйной обработкой; механическая резка на гильотине применима только для отожжённого тонкого листа. Сварка возможна электронно-лучевым методом в вакууме не ниже 10 Па; дуговая сварка в защитных газах приводит к росту зерна и охрупчиванию зоны термического влияния. Отжиг для снятия наклёпа проводится при 1200–1400 C в водороде или вакууме с медленным охлаждением. При нагреве выше 400 C на воздухе вольфрам интенсивно окисляется с образованием летучего триоксида, поэтому эксплуатация возможна только в вакууме, инертной или восстановительной среде.

Вопросы и ответы

Чем лист WL-20 отличается от вольфрама с присадкой лантана?

WL-20 не содержит оксидов лантана, обладает меньшей эмиссионной способностью и более высокой температурой рекристаллизации, но уступает лантанированным маркам по стойкости к циклическому нагреву и технологичности при гибке.

При какой температуре эксплуатируется лист WL-20 без потери свойств?

В вакууме или инертной среде — до 2500 C; на воздухе нагрев ограничен 400 C из-за интенсивного окисления и образования летучего WO.

Какой способ резки обеспечивает минимальную зону термического влияния?

Электроэрозионная резка в диэлектрической среде и лазерная резка в аргоне; они исключают окисление кромки и сохраняют структуру металла без роста зерна.

Поставляется ли лист WL-20 в отожжённом состоянии?

Да, тонколистовые позиции толщиной до 1 мм поставляются после вакуумного отжига при 1200–1400 C, что обеспечивает относительное удлинение до 12 % и возможность гибки.