Проволока вольфрамовая ГОСТ 19671-91: технические характеристики и области применения
Проволока вольфрамовая по ГОСТ 19671-91 — металлопродукция из чистого вольфрама и его сплавов, изготовленная методами порошковой металлургии с последующей ротационной ковкой и волочением. Стандарт регламентирует диаметр от 0,02 до 3,0 мм, предельные отклонения, состояние поверхности и механические свойства. Температура плавления вольфрама — 3422 C, плотность — 19,25 г/см, что определяет применение материала в условиях экстремального нагрева и высоких токовых нагрузок.
Марки и химический состав
ГОСТ 19671-91 распространяется на проволоку марок ВА, ВМ, ВТ, ВРН и ВЧ. Марка ВА — вольфрам с добавкой алюминия и кремния, обеспечивающей мелкозернистую структуру после рекристаллизации. ВМ содержит оксид тория, что повышает эмиссионную способность. ВТ легирован оксидом лантана для стабильной работы в качестве катода. ВРН — рениевый сплав с повышенной пластичностью и жаропрочностью. ВЧ — вольфрам высокой чистоты с минимальным содержанием примесей.
- ВА — проволока для осветительных и электронных приборов
- ВМ — торрированный вольфрам для сварочных электродов
- ВТ — лантанированный вольфрам для катодов электронно-лучевых трубок
- ВРН — вольфрам-рениевый сплав для термопар и нагревателей
- ВЧ — особо чистый вольфрам для полупроводниковой техники
Технические параметры и сортамент
Проволока поставляется в мягком (отожжённом) и твёрдом (неотожжённом) состоянии. Разрывное усилие для диаметра 0,5 мм марки ВА составляет не менее 1,2 Н. Относительное удлинение отожжённой проволоки — не менее 10 %. Электрическое сопротивление при 20 C — 0,055 Оммм/м. Температурный коэффициент линейного расширения — 4,5 10 К. Рабочая температура в вакууме или инертной среде достигает 2500 C без потери механической целостности.
| Диаметр, мм | Марка | Состояние | Разрывное усилие, Н | Удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 0,1 | ВА | Твёрдая | 0,15 | — |
| 0,3 | ВА | Отожжённая | 0,45 | 12 |
| 0,5 | ВМ | Твёрдая | 1,20 | — |
| 1,0 | ВТ | Отожжённая | 4,50 | 10 |
| 2,0 | ВРН | Твёрдая | 18,0 | — |
| 3,0 | ВЧ | Отожжённая | 40,0 | 8 |
Применение в промышленности
Вольфрамовая проволока ГОСТ 19671-91 востребована в электронно-лучевых и рентгеновских трубках, где используется как катод прямого накала. В сварочном производстве торрированные марки применяются для изготовления неплавящихся электродов при аргонодуговой сварке алюминиевых и титановых сплавов. В металлургии проволока служит нагревательным элементом высокотемпературных печей сопротивления с рабочей средой водорода или аргона. В приборостроении — для токоподводов галогенных ламп, пружин и подвесов в виброизмерительной аппаратуре. ВРН применяется в термопарах типа ВР 5/20 для измерения температур до 2300 C в восстановительной среде.
Условия эксплуатации и ограничения
Вольфрамовая проволока сохраняет прочность в вакууме и инертных газах, но интенсивно окисляется на воздухе при температуре выше 400 C с образованием летучего триоксида WO. В контакте с углеродом при 1200–1400 C образует карбиды WC и WC, что приводит к охрупчиванию. При монтаже недопустимы перегибы радиусом менее двух диаметров — волокнистая структура после волочения чувствительна к сдвиговым деформациям. Хранение осуществляется в сухой среде без сернистых соединений.
Вопросы и ответы
Чем отличается марка ВА от ВМ по ГОСТ 19671-91?
ВА легирована алюминием и кремнием для формирования мелкозернистой структуры, ВМ содержит оксид тория, обеспечивающий низкую работу выхода электронов. ВА применяется в осветительных приборах, ВМ — в сварочных электродах и катодах.
При какой температуре вольфрамовая проволока окисляется на воздухе?
Интенсивное окисление начинается при 400 C с образованием летучего триоксида вольфрама. Выше 800 C проволока быстро теряет сечение. Для работы при 1200–2500 C требуется вакуум или защитная среда аргона, водорода, гелия.
Какое максимальное относительное удлинение обеспечивает отожжённая проволока?
Для отожжённой проволоки диаметром до 1,0 мм относительное удлинение составляет 10–15 % в зависимости от марки. Твёрдая (неотожжённая) проволока имеет удлинение менее 2 % и применяется там, где требуется высокая жёсткость.
Можно ли использовать проволоку ВРН для термопар?
Да, вольфрам-рениевые сплавы ВР 5/20 на основе марок ВРН применяются в термопарах для измерения температур до 2300 C в вакууме, водороде и инертных средах. Термопары типа ВР 5/20 имеют чувствительность около 16 мкВ/C при 1000 C.
