Проволока вольфрамовая ВР-273ВП в Минске

Проволока вольфрамовая ВР-273ВП — жаропрочный материал для вакуумной металлургии

Проволока вольфрамовая ВР-273ВП — легированный вольфрамовый материал ренийсодержащей группы, предназначенный для изготовления нагревательных элементов, работающих в среде инертных газов и вакууме при температурах до 3000 C. Марка ВР-273ВП относится к категории вольфрам-рениевых сплавов с повышенным содержанием рения, что обеспечивает сочетание высокой жаропрочности с пластичностью после рекристаллизации. Материал поставляется в виде калиброванной проволоки с чистотой поверхности, исключающей наличие окалины, трещин и расслоений.

В отличие от чистого вольфрама марки ВА, ВР-273ВП демонстрирует более высокое электросопротивление и меньшую склонность к охрупчиванию после длительной высокотемпературной выдержки. Легирование рением в количестве до 5 % стабилизирует структуру сплава, подавляя миграцию границ зёрен при циклических теплосменах. Это делает проволоку пригодной для эксплуатации в условиях частых пусков и остановок термического оборудования, где материалы без рениевого упрочнения подвержены межкристаллитному разрушению.

Технологические характеристики и сортамент

Проволока ВР-273ВП выпускается в диапазоне диаметров от 0,3 до 8,0 мм. Поверхность проволоки — светлая, травлёная или шлифованная, с допуском по диаметру, соответствующим классу точности. Материал поставляется в мотках или на катушках, с обязательным контролем сплошности методом вихревых токов для диаметров до 2,0 мм. Механические свойства проволоки нормируются в состоянии поставки: предел прочности при растяжении для диаметра 1,0 мм составляет не менее 1800 МПа, относительное удлинение — не менее 1,5 %.

Рабочая температура применения ВР-273ВП ограничена 3000 C в вакууме и 2800 C в среде особо чистого аргона. При более высоких температурах наблюдается интенсивная сублимация оксидных фаз и утонение сечения нагревателя. Для защиты от окисления при температурах выше 400 C требуется создание восстановительной атмосферы или вакуума с остаточным давлением не выше 1,3 10 Па.

Применение в промышленном оборудовании

Основная область использования проволоки ВР-273ВП — производство высокотемпературных резистивных нагревателей для вакуумных печей сопротивления. Конструктивно нагреватели из ВР-273ВП выполняются в виде зигзагообразных элементов, спиралей или стержневых сборок, закреплённых на керамических изоляторах из оксида алюминия или оксида иттрия. Благодаря стабильности электросопротивления при нагреве, сплав обеспечивает равномерное температурное поле в рабочей зоне печи, что критично для процессов спекания тугоплавких соединений и термообработки изделий из графита.

Помимо нагревательных элементов, проволока применяется для изготовления:

• термопарных электродов в высокотемпературных термопарах типа ВР 5/20, работающих до 2500 C;
• катодных узлов электронно-лучевых пушек и ионно-плазменных установок;
• подвесных систем и оснастки для закалки изделий в вакуумных печах;
• электродов для дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитных газов;
• высокотемпературных экранов и токовводов в установках эпитаксиального роста.

В производстве изделий электронной техники проволока ВР-273ВП используется для формирования спиральных катодов в мощных генераторных лампах и клистронах. Высокая эмиссионная способность ренийсодержащего сплава и устойчивость к ионной бомбардировке обеспечивают длительный ресурс работы электровакуумных приборов в непрерывном режиме.

Особенности монтажа и эксплуатации

При конструировании нагревателей из ВР-273ВП необходимо учитывать увеличение электросопротивления при нагреве: отношение сопротивления при рабочей температуре к сопротивлению при 20 C составляет 3,5–4,0. Это требует применения понижающих трансформаторов с плавной регулировкой напряжения для ограничения пусковых токов. Крепление нагревателей выполняется с учётом термического удлинения: при нагреве до 3000 C линейное расширение проволоки достигает 1,5–2,0 % от исходной длины, поэтому конструкция должна предусматривать компенсационные петли.

Сращивание отрезков проволоки производится только аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом или контактной сваркой в среде аргона. Механические скрутки недопустимы из-за локального перегрева в месте контакта и образования оксидных плёнок. При монтаже следует исключать острые перегибы радиусом менее трёх диаметров проволоки, поскольку они создают зоны концентрации напряжений и провоцируют преждевременное разрушение при циклическом нагреве.

Вопросы и ответы