Пруток вольфрамовый ВТ-10 в Минске

Пруток вольфрамовый ВТ-10 — жаропрочный материал для высокотемпературных узлов

Пруток вольфрамовый ВТ-10 — это деформируемый полуфабрикат из вольфрама с иттриевыми добавками, выпускаемый по ТУ 48-19-88-92. Материал относится к группе вольфрамовых сплавов, легированных оксидом иттрия (до 1,5 %), что обеспечивает повышенную стабильность структуры при длительных термических нагрузках. В отличие от чистого вольфрама ВА, марка ВТ-10 характеризуется более высоким сопротивлением рекристаллизации и меньшей склонностью к хрупкому разрушению после нагрева выше 1600 C.

Прутки изготавливаются методом порошковой металлургии с последующей горячей ротационной ковкой и волочением. В результате формируется мелковолокнистая структура, ориентированная вдоль оси деформации. Механические свойства ВТ-10 анизотропны: прочность при растяжении вдоль волокна существенно выше, чем в поперечном направлении. Плотность материала — 19,2 г/см, температура плавления — около 3410 C.

Технические характеристики прутков ВТ-10

Ключевое преимущество ВТ-10 перед нелегированным вольфрамом — сохранение пластичности после эксплуатации при температурах до 2000 C. Температура начала рекристаллизации составляет 1400–1500 C, что позволяет применять прутки в узлах, работающих в зоне интенсивного тепловыделения. Предел прочности при комнатной температуре достигает 450–550 МПа, при 1600 C — 120–180 МПа.

Применение прутков ВТ-10

Прутки вольфрамовые ВТ-10 востребованы в отраслях, где требуется работа при температурах, недоступных для сталей и никелевых сплавов. Основные направления использования:

• электроды для аргонодуговой сварки (TIG) — в составе сварочных горелок для ответственных соединений из нержавеющих сталей и титановых сплавов;
• нагреватели и экраны высокотемпературных вакуумных печей сопротивления с рабочей температурой до 2200 C;
• термопары и токовводы в установках эпитаксии и зонной плавки;
• катоды и аноды в электронно-лучевых пушках, рентгеновских трубках и СВЧ-приборах;
• заготовки для изготовления сопел, тиглей и испарителей в установках напыления покрытий;
• электроды для электроэрозионной обработки (прошивки) тугоплавких материалов.

В сварочном производстве прутки ВТ-10 применяются как неплавящиеся электроды при сварке ответственных конструкций из аустенитных сталей, меди и её сплавов. Иттриевая добавка снижает работу выхода электрона, что облегчает зажигание дуги и повышает её стабильность при питании от источников переменного тока. Допустимая плотность сварочного тока для ВТ-10 — до 200 А/мм, что на 15–20 % выше, чем для чистого вольфрама.

Особенности обработки и эксплуатации

Вольфрамовые прутки ВТ-10 склонны к хрупкому разрушению при температурах ниже 200 C. Механическая обработка (точение, фрезерование, сверление) выполняется только с предварительным подогревом заготовки до 300–400 C. Резка прутков малого диаметра допускается абразивными кругами с обильным охлаждением. При монтаже нагревателей необходимо учитывать, что при нагреве выше 1200 C вольфрам активно окисляется, поэтому эксплуатация возможна только в вакууме или среде инертных газов (аргон, гелий) с содержанием кислорода не более 0,001 %.

При проектировании узлов из ВТ-10 следует принимать во внимание высокий коэффициент термического расширения (4,5 10 К) и значительную ползучесть при температурах выше 1800 C. Крепёжные элементы и токоподводы рекомендуется изготавливать из того же материала или из молибдена для исключения контактной коррозии при высоких температурах.

Вопросы и ответы