Проволока вольфрамовая ВР-5 в Минске

Проволока вольфрамовая ВР-5: технические характеристики и области применения

Проволока вольфрамовая ВР-5 — продукт порошковой металлургии, получаемый методом спекания и последующей ротационной ковки с волочением. Марка ВР-5 относится к вольфраму с кремнещёлочной лигатурой (кремний-алюминий-калий), обеспечивающей формирование развитой зеренной структуры с высокой продольной ориентацией. Именно эта особенность отличает ВР-5 от чистого вольфрама ВЧ и делает её пригодной для условий знакопеременных термических нагрузок при сохранении формы в диапазоне температур до 2200 C в вакууме или инертной среде.

Ключевые параметры и структурные особенности

Содержание вольфрама — не менее 99,95 %. Легирующие добавки (K, Si, Al) вводятся в сумме 0,005–0,01 % и не образуют самостоятельных фаз, а формируют газовые поры, которые при деформации вытягиваются в длинные цепочки, блокирующие поперечное скольжение границ зёрен. Это обеспечивает проволоке ВР-5 способность сохранять форму провиса при высоких температурах — свойство, критичное для нагревателей и катодов.

Диаметр выпускаемой проволоки — от 0,05 до 3,0 мм. Плотность — 19,1–19,3 г/см. Температура рекристаллизации — 1400–1600 C, что существенно выше, чем у нелегированного вольфрама. Предел прочности при растяжении для проволоки диаметром 0,5 мм — 1800–2400 МПа в зависимости от степени деформации. Удельное электрическое сопротивление при 20 C — 0,055–0,058 Оммм/м.

Области применения

Проволока ВР-5 востребована в тех узлах, где требуется сочетание высокой температуры и стабильной геометрии:

• Нагревательные элементы вакуумных печей сопротивления (тигельные, камерные, шахтные) с рабочим пространством до 2200 C.
• Катоды и подогреватели электронно-лучевых пушек установок электронно-лучевой сварки и напыления.
• Термопарные электроды (вольфрам-рениевые пары) для измерения температуры расплавов металлов и стекломассы.
• Испарители термического напыления в установках магнетронного и вакуумно-дугового осаждения.
• Армирующие элементы в композитах с металлической матрицей, работающих при температурах выше 1500 C.
• Токовводы и держатели в электролизёрах и высокотемпературных электрофизических стендах.

Технологические особенности и условия эксплуатации

Проволока ВР-5 поставляется в отожжённом или деформированном состоянии. При монтаже нагревателей необходимо учитывать хрупкость при комнатной температуре — гибка выполняется с подогревом до 300–500 C. В окислительной среде выше 600 C вольфрам интенсивно окисляется с образованием летучего триоксида WO, поэтому эксплуатация допускается только в вакууме (остаточное давление не выше 10 Па) или в среде аргона, гелия, водорода.

При длительной работе в водороде наблюдается взаимодействие с углеродом (образование карбидов WC, WC), что приводит к охрупчиванию. Для снижения этого эффекта применяют защитные покрытия или используют безуглеродные конструкционные материалы в зоне нагрева. Скорость испарения вольфрама при 2000 C в вакууме — порядка 10 г/(смс), что определяет ресурс нагревателя.

Вопросы и ответы