Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Пруток вольфрамовый ВМ(5-20): технические характеристики и применение
Пруток вольфрамовый ВМ(5-20) — это жаропрочный материал, изготовленный методом порошковой металлургии с последующей механической обработкой. Маркировка ВМ(5-20) обозначает вольфрамовый пруток с содержанием оксида иттрия (YO) в диапазоне 5–20% по массе. Легирование иттрием обеспечивает повышенную эмиссионную способность и термостойкость материала, что делает его востребованным в узлах, работающих при высоких температурах и в условиях интенсивной электронной эмиссии.
Материал производится методом спекания с последующим ротационным ковочным уплотнением, что формирует мелкозернистую структуру с высокой плотностью — не менее 18,2 г/см. Предел прочности при растяжении для прутков ВМ(5-20) составляет 400–600 МПа в зависимости от диаметра и степени деформации. Твердость по Виккерсу достигает 350–450 HV, что обеспечивает устойчивость к абразивному износу и эрозии в условиях высокотемпературного воздействия.
Ключевые эксплуатационные параметры
Пруток вольфрамовый ВМ(5-20) характеризуется температурой плавления около 3420 C, что определяет его применение в узлах, работающих при температурах до 2500 C в инертной или восстановительной атмосфере. Добавка оксида иттрия снижает работу выхода электрона до 2,6–3,2 эВ, что существенно повышает эмиссионную эффективность по сравнению с чистым вольфрамом (4,5 эВ).
Материал демонстрирует низкое давление паров при высоких температурах и устойчивость к термическому циклированию. Коэффициент термического расширения составляет 4,5 10 К, что обеспечивает совместимость с керамическими и молибденовыми компонентами в вакуумных системах.
Номенклатура и геометрические параметры
Прутки ВМ(5-20) поставляются в диапазоне диаметров от 3 до 50 мм. Стандартная длина мерных отрезков — 300–1000 мм, допускается поставка в бухтах для диаметров до 5 мм. Точность геометрии соответствует классу h9–h11 по ГОСТ 25347-2013. Поверхность прутков — шлифованная или обточенная, без трещин, расслоений и окалины.
| Диаметр, мм | Плотность, г/см | Твердость, HV | Предел прочности, МПа | Длина, мм |
|---|---|---|---|---|
| 3–6 | 18,2–18,5 | 380–450 | 500–600 | 300–1000 |
| 8–12 | 18,2–18,4 | 360–420 | 450–550 | 300–800 |
| 16–25 | 18,1–18,3 | 350–400 | 400–500 | 300–600 |
Отрасли применения
Пруток вольфрамовый ВМ(5-20) используется в следующих инженерных системах и оборудовании:
- электроды для аргонодуговой сварки (TIG) — обеспечивают стабильную дугу при токах до 500 А;
- катоды и аноды электронно-лучевых установок, работающих в вакууме 10–10 Па;
- нагревательные элементы высокотемпературных вакуумных печей сопротивления;
- электроды плазмотронов для резки и напыления тугоплавких покрытий;
- термопары и токовводы в высокотемпературных измерительных системах;
- мишени для магнетронного распыления в производстве тонкопленочных покрытий.
Особенности обработки и монтажа
Прутки ВМ(5-20) подвержены хрупкому разрушению при температурах ниже 200 C. Механическая обработка — точение, сверление, нарезка резьбы — выполняется с применением твердосплавного инструмента и обильным охлаждением. Сварка материала производится электронно-лучевым методом в вакууме или аргонодуговой сваркой с предварительным подогревом до 300–400 C. При монтаже в высокотемпературных узлах необходимо учитывать термическое расширение и предусматривать компенсационные зазоры.
Вопросы и ответы
Чем отличается пруток ВМ(5-20) от чистого вольфрама ВА?
Основное отличие — наличие оксида иттрия в количестве 5–20%, что снижает работу выхода электрона и повышает эмиссионную способность. Это делает ВМ(5-20) предпочтительным для электродов и катодов, тогда как чистый вольфрам используется преимущественно в нагревательных элементах.
Какие допуски на диаметр прутка ВМ(5-20) действуют при поставке?
Для диаметров до 10 мм допуск соответствует h9, для диаметров 10–25 мм — h10, для диаметров свыше 25 мм — h11. Отклонение от прямолинейности не превышает 1 мм на 500 мм длины.
Можно ли использовать пруток ВМ(5-20) в окислительной атмосфере?
При температурах выше 400 C вольфрам активно окисляется с образованием летучего WO. Эксплуатация в окислительной среде допускается только при температурах до 300 C либо в защитной оболочке из инертного газа.
Какой ресурс работы электродов из ВМ(5-20) при TIG-сварке?
При токах 200–400 А и использовании в среде аргона ресурс составляет 200–400 часов непрерывной работы. Износ проявляется в виде эрозии торцевой части и требует периодической перезаточки.