Пруток вольфрамовый ВА в Минске


Пруток вольфрамовый ВА: технические характеристики и области применения

Пруток вольфрамовый марки ВА — это деформированный металлопрокат из вольфрама технической чистоты, полученный методом порошковой металлургии с последующей ротационной ковкой или волочением. Марка ВА расшифровывается как «вольфрам алюмосиликатный»: в состав входят оксиды кремния и алюминия в количестве 0,05–0,10 % каждого, которые выполняют роль модификаторов структуры и повышают температуру рекристаллизации. Содержание основного элемента — не менее 99,90 %. Плотность материала составляет 19,1–19,3 г/см, температура плавления — 3410 C, что определяет его применение в экстремальных температурных условиях.

Сортамент и геометрические параметры

Прутки марки ВА выпускаются в соответствии с требованиями ТУ 48-19-27-90 и ГОСТ 23949-80. Диаметр варьируется от 1,0 до 30 мм, длина — от 200 до 1500 мм в зависимости от способа изготовления. Поверхность может быть шлифованной, травленой или полированной. Прямолинейность нормируется из расчета 0,5 мм на 100 мм длины. Для прутков диаметром свыше 10 мм допускается отклонение по диаметру не более 0,5 мм.

Диаметр, ммПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %Твердость HVМакс. рабочая температура, C
1,0–3,01400–18002–4400–4501200
4,0–8,01100–14004–8350–4201400
10,0–16,0800–11008–12300–3601600
18,0–30,0600–85010–15280–3301800

Физико-механические свойства

Модуль упругости вольфрамового прутка ВА составляет 390–410 ГПа. Коэффициент теплового расширения при 20–1000 C — 4,5 10 К. Теплопроводность — 163–173 Вт/(мК). Электросопротивление — 0,055–0,060 мкОмм. Материал сохраняет прочностные характеристики при нагреве до 1600 C в вакууме и до 1200 C в инертной среде. На воздухе интенсивное окисление начинается при 400–500 C с образованием летучего триоксида вольфрама WO.

Технологические особенности

Пруток ВА обрабатывается резанием только твердосплавным инструментом с износостойкими покрытиями. Сварка возможна в среде аргона или гелия с предварительным подогревом до 800–1000 C. Механическая обработка давлением при комнатной температуре ограничена из-за хрупкости; горячая деформация проводится при 1200–1600 C. Отжиг для снятия внутренних напряжений выполняется в вакууме при 1100–1300 C.

Области применения

  • Электроды для аргонодуговой сварки (TIG) вольфрамовые неплавящиеся — при сварке алюминиевых сплавов и нержавеющих сталей на постоянном токе.
  • Нагревательные элементы высокотемпературных вакуумных печей сопротивления с рабочими температурами до 2000 C.
  • Катоды и аноды в электронно-лучевых установках, ионных имплантерах и рентгеновских трубках.
  • Балансировочные грузы и инерционные массы в авиационных гироскопах и системах наведения.
  • Медицинские инструменты: иглодержатели, зонды для радиочастотной абляции, компоненты рентгеновских коллиматоров.
  • Оснастка для горячего прессования тугоплавких порошков и спекания керамики.

Условия эксплуатации и ограничения

Пруток ВА работоспособен в вакууме не хуже 1 10 Па и в среде инертных газов высокой чистоты. В окислительных средах требуется защитное покрытие или работа при температурах ниже 400 C. Материал склонен к хрупкому разрушению после рекристаллизационного отжига выше 1400 C. При циклических термонагрузках в диапазоне 800–1600 C наблюдается рост зерна и снижение пластичности.

Вопросы и ответы

Чем марка ВА отличается от вольфрама ВЧ и ВТ?

ВА содержит оксиды кремния и алюминия (0,05–0,10 % каждого), что повышает температуру рекристаллизации до 1400–1500 C. ВЧ — вольфрам чистый без присадок, ВТ — с присадкой оксида тория, обеспечивающей лучшую эмиссионную способность, но радиоактивную опасность.

При какой температуре пруток ВА теряет прочность?

Интенсивное снижение прочности начинается выше 1600 C в вакууме. В инертной среде предел длительной прочности при 1400 C составляет 80–120 МПа для прутков диаметром 10–16 мм.

Можно ли обрабатывать пруток ВА на токарном станке?

Да, но только твердосплавным инструментом (ВК6, ВК8) с износостойким покрытием TiAlN. Скорость резания — 20–40 м/мин, подача — 0,05–0,15 мм/об. Без охлаждения возможен перегрев и сколы кромки.

Какой диаметр прутка ВА применяется для TIG-сварки?

Для сварки на токах 100–200 А используют прутки диаметром 1,6–2,4 мм. Для токов 200–400 А — диаметром 3,2–4,0 мм. Заточка электрода — продольная, угол 15–30.