Полоса вольфрамовая ВС в Минске

Полоса вольфрамовая ВС — технические характеристики и применение

Полоса вольфрамовая ВС — это высокоплотный тугоплавкий прокат, изготавливаемый из вольфрама марки ВС (вольфрам спеченный) методом горячей прокатки с последующей механической обработкой. Материал характеризуется температурой плавления 3422 C, плотностью 19,3 г/см и стабильной работой в условиях глубокого вакуума и агрессивных сред. В отличие от листового проката, полоса ВС имеет регламентированную ширину 10–50 мм и толщину 0,5–5,0 мм, что позволяет применять её в качестве токоведущих элементов, нагревателей и экранов без дополнительной резки.

Ключевые параметры полосы вольфрамовой ВС

Вольфрам ВС относится к категории спеченных марок с добавлением оксида кремния и алюмокалиевой добавки, что обеспечивает повышенную жаропрочность и сопротивление рекристаллизации. Полоса поставляется в отожженном или нагартованном состоянии; предел прочности при растяжении составляет 700–900 МПа в отожженном виде и до 1400 МПа после деформационного упрочнения. Рабочая температура эксплуатации достигает 2400 C в защитной атмосфере и 2000 C в вакууме.

Основные технические характеристики полосы ВС:

• Плотность — 19,2–19,4 г/см, что обеспечивает высокую инерционность и стабильность геометрии при нагреве;
• Температурный коэффициент линейного расширения — 4,5 10 К в диапазоне 20–1000 C;
• Удельное электросопротивление — 5,5 10 Омм при 20 C, возрастает до 55 10 Омм при 2000 C;
• Твердость по Виккерсу — 350–400 HV в отожженном состоянии, 450–500 HV после нагартовки;
• Модуль упругости — 410 ГПа, сохраняется до 80 % при нагреве до 1500 C.

Технология производства и допуски

Полоса вольфрамовая ВС производится из прутков, полученных методом порошковой металлургии: прессование заготовок, спекание при 2800–3000 C, затем многопроходная горячая прокатка при 1400–1600 C. Допуски по толщине для полосы толщиной до 2 мм составляют 0,05 мм, для более толстых — 0,10 мм. Отклонение по ширине не превышает 0,5 мм. Кромки полосы могут быть обрезаны или оставлены без обработки в зависимости от требований заказчика; поверхность не имеет расслоений, трещин и окалины.

Применение полосы ВС в промышленности

Полоса вольфрамовая ВС востребована в отраслях, где требуется сочетание высокой температуры плавления, низкого давления паров и стойкости к термическому удару. Материал применяется в следующих узлах и системах:

• нагревательные элементы высокотемпературных вакуумных печей сопротивления с рабочей температурой до 2200 C;
• тепловые экраны и отражатели в зоне нагрева печей для спекания тугоплавких соединений;
• токоподводы и электроды в установках магнетронного напыления и электронно-лучевой сварки;
• контакты и пружинные элементы в высоковольтных вакуумных выключателях;
• арматура для выращивания монокристаллов сапфира и кремния методом Чохральского;
• заготовки для последующего волочения в проволоку или штамповки изделий сложной формы.

Сравнение полосы ВС с альтернативными материалами

По сравнению с молибденом МЧ полоса вольфрамовая ВС обеспечивает более высокий температурный потолок и меньшее давление паров при 2000 C, что критично для вакуумных систем. Уступая танталу в пластичности, вольфрам ВС выигрывает по твердости и стойкости к ползучести при длительных выдержках под нагрузкой. Сплав ВР-20 превосходит ВС по жаропрочности, однако полоса ВС остаётся предпочтительной по критерию стоимости и доступности в стандартных типоразмерах.

Особенности эксплуатации и обработки

Полоса вольфрамовая ВС чувствительна к окислению при нагреве свыше 400 C на воздухе, поэтому монтаж и эксплуатация допускаются только в вакууме не хуже 10 Па или в атмосфере инертных газов (аргон, гелий) с точкой росы не выше –60 C. Механическая обработка полосы выполняется на станках с твердосплавным инструментом; гибка возможна при нагреве до 300–500 C для предотвращения растрескивания. Сварка производится электронно-лучевым методом или аргонодуговой сваркой с присадочным прутком ВА; соединение требует последующего отжига при 1200–1400 C для снятия внутренних напряжений.

Вопросы и ответы