Пруток вольфрамовый ВД-20 в Минске

Пруток вольфрамовый ВД-20: сплавы вольфрам–торий и вольфрам–лантан для высокотемпературных узлов

Пруток вольфрамовый ВД-20 — это металлопродукция из вольфрамового сплава, легированного оксидом лантана (LaO) в количестве около 2 % по массе. Такое обозначение встречается в отечественной номенклатуре тугоплавких металлов и относится к группе лантанированных вольфрамовых сплавов, которые пришли на смену торированным маркам (ВТ-15, ВТ-10) благодаря отсутствию радиоактивного тория-232 и его дочерних продуктов распада. Пруток ВД-20 сохраняет высокую жаропрочность вольфрама и одновременно демонстрирует улучшенную технологичность при механической обработке и формообразовании.

Состав и физико-механические свойства

Основу сплава составляет вольфрам с температурой плавления 3422 C. Дисперсные частицы оксида лантана распределяются по границам зёрен и тормозят их рост при высокотемпературном отжиге, что обеспечивает стабильность структуры при длительной эксплуатации в вакууме или инертной среде. Плотность материала — 19,1–19,3 г/см. Рекристаллизация начинается при 1400–1500 C, что выше, чем у нелегированного вольфрама.

Сортамент и геометрические параметры

Прутки поставляются в деформированном (кованом, тянутом или шлифованном) состоянии. Диаметр варьируется от 2 до 60 мм, длина — от 200 до 2000 мм в зависимости от способа изготовления. Для электронно-лучевых установок и сварочных электродов применяют прутки малых диаметров с полированной поверхностью; для токарной обработки электродов-катодов — прутки диаметром 10–40 мм с припуском на обточку.

• Пруток тянутый — диаметр 2–12 мм, допуск h9–h11, длина до 1500 мм.
• Пруток кованый — диаметр 12–60 мм, припуск 1,5–3 мм на сторону.
• Пруток шлифованный — чистота поверхности Ra 1,6 мкм, овальность не более 0,05 мм.
• Пруток полированный — для вакуумных вводов и ионно-плазменного оборудования.
• Пруток круглый общего назначения — термообработанный, без обезуглероженного слоя.

Области применения

Благодаря сочетанию тугоплавкости и эмиссионной стойкости пруток ВД-20 востребован в узлах, где требуется длительная работа при температурах выше 1600 C без интенсивного испарения материала.

• Электроды-катоды для электронно-лучевой сварки и плавки в вакуумных камерах.
• Испарители и тигли в установках термического напыления (PVD, магнетронное распыление).
• Токовводы и держатели нагревателей в высокотемпературных печах сопротивления с защитной атмосферой аргона.
• Аноды рентгеновских трубок и элементы ионных источников.
• Арматура для стекловаренных печей и узлов контакта с расплавами оксидов.
• Заготовки для электроэрозионной и алмазно-абразивной обработки деталей спецтехники.

Технологические особенности обработки

Пруток ВД-20 обрабатывается резанием только твердосплавным инструментом (ВК6, ВК8) при скоростях 20–40 м/мин и обильном охлаждении. Сварка возможна в среде аргона дуговым или электронно-лучевым способом; зона термического влияния склонна к росту зерна, поэтому рекомендуется локальная защита гелием. Шлифование выполняется алмазными кругами зернистостью 80/63 — 125/100. При нагреве выше 1200 C на воздухе образуется летучий триоксид вольфрама, поэтому эксплуатация допускается только в вакууме, аргоне или водороде.

Вопросы и ответы