Пруток вольфрамовый ВЛ: характеристики, сортамент и применение
Пруток вольфрамовый ВЛ — металлопродукция из вольфрама марки ВЛ (вакуумно-плавильный, низколегированный лантаном), выпускаемая по ГОСТ 23949-80 в виде круглого проката диаметром от 1 до 30 мм. Марка ВЛ относится к вольфраму с добавкой оксида лантана LaO в количестве 1,0–2,0 % масс., что обеспечивает повышенную эмиссионную способность и стойкость к рекристаллизации по сравнению с чистым вольфрамом ВА. Прутки изготавливают методами порошковой металлургии с последующей вакуумной плавкой и ротационной ковкой или волочением.
Технические параметры прутка ВЛ
Вольфрамовый пруток ВЛ сохраняет работоспособность при температурах до 2200 C в вакууме и до 1600 C в инертных средах. Основные физико-механические показатели:
- Плотность — 19,1–19,3 г/см
- Температура плавления — 3410 C
- Предел прочности при растяжении — 600–1100 МПа (в зависимости от диаметра и степени деформации)
- Модуль упругости — 390–410 ГПа
- Твёрдость по Виккерсу — 3500–4200 МПа
- Удельное электрическое сопротивление — 0,055–0,060 мкОмм
Прутки поставляются в кованом, тянутом или шлифованном исполнении. Предельные отклонения по диаметру для тянутых прутков — h9–h11, для кованых — 0,5 мм. Кривизна прутка не превышает 0,5 мм на 1 м длины. Поверхность не должна иметь трещин, расслоений и следов окисления глубиной более 0,1 мм.
Сортамент и маркировка
| Диаметр, мм | Допуск, мм | Длина, мм | Состояние поставки | Масса 1 м, г |
|---|---|---|---|---|
| 1,0 | –0,02 | 500–1000 | тянутый | 15,0 |
| 3,0 | –0,03 | 500–1500 | тянутый | 135 |
| 6,0 | –0,05 | 500–2000 | кованый | 540 |
| 10,0 | 0,3 | 500–2000 | кованый | 1500 |
| 20,0 | 0,5 | 500–1500 | кованый | 6000 |
Области применения
Пруток вольфрамовый ВЛ востребован в тех узлах, где требуется сочетание тугоплавкости и стабильной эмиссии:
- Электроды для аргонодуговой сварки (TIG) алюминиевых сплавов, нержавеющих сталей и титана — марка ВЛ обеспечивает стабильное зажигание дуги при малых токах
- Катоды газоразрядных ламп, ксеноновых и ртутных осветительных приборов
- Нагреватели высокотемпературных вакуумных печей сопротивления (до 2000 C)
- Элементы электронно-лучевых пушек и ионных источников в установках напыления
- Токовводы и держатели в установках электронно-лучевой сварки
- Оснастка для горячей штамповки и прессования тугоплавких металлов
Условия эксплуатации и обработки
Вольфрамовый пруток ВЛ обрабатывается только методами шлифования, электроэрозионной или алмазной резки. Механическая обработка резанием затруднена из-за высокой твёрдости и хрупкости. При нагреве выше 1200 C на воздухе вольфрам интенсивно окисляется с образованием летучего триоксида WO, поэтому эксплуатация допускается только в вакууме (остаточное давление не выше 110 Па) или в среде аргона, гелия, азота. Стыковая сварка прутков ВЛ выполняется в среде защитных газов с предварительным подогревом до 800–1000 C.
Вопросы и ответы
Чем марка ВЛ отличается от ВА и ВТ?
ВЛ содержит 1,0–2,0 % оксида лантана, ВА — чистый вольфрам без присадок, ВТ — с присадкой оксида тория. Лантан обеспечивает более низкую работу выхода электронов и меньшую радиоактивность по сравнению с торированным вольфрамом.
Какой максимальный диаметр прутка ВЛ по ГОСТ 23949-80?
Стандарт регламентирует сортамент до 30 мм. Прутки большего диаметра изготавливаются по индивидуальным техническим условиям под конкретное оборудование.
Допускается ли эксплуатация прутка ВЛ на воздухе?
Кратковременно — до 600 C. Выше этой температуры начинается активное окисление. Для длительной работы при 1600–2200 C требуется вакуум или инертная среда.
Как хранить вольфрамовые прутки ВЛ?
В сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60 %, в упаковке поставщика. Прутки следует оберегать от ударов — вольфрам хрупок при комнатной температуре.
