Пруток вольфрамовый ВТ-30 в Минске


Пруток вольфрамовый ВТ-30: сплавы вольфрама с торием для высокотемпературных узлов

Пруток вольфрамовый ВТ-30 — металлопродукция из вольфрамового сплава, легированного оксидом тория ThO в количестве около 3 % по массе. Марка ВТ-30 относится к группе торированных вольфрамовых сплавов, выпускаемых в виде прутков круглого сечения по ГОСТ 23949 и ТУ производителей. Наличие тугоплавкой дисперсной фазы ThO тормозит рекристаллизацию и рост зерна, что сохраняет механическую прочность при температурах выше 1600 C, где нелегированный вольфрам интенсивно теряет структурную стабильность.

Прутки ВТ-30 изготавливают методами порошковой металлургии: прессование, спекание, затем ротационная ковка или волочение. Такая технология обеспечивает плотность не ниже 18,5 г/см и продольную волокнистую структуру. Диаметр прутков — от 1 до 30 мм, длина — до 2000 мм. Твёрдость по Виккерсу в состоянии поставки — 350–450 HV. Температура начала интенсивного окисления на воздухе — около 400 C, поэтому эксплуатация возможна только в вакууме, инертной среде или восстановительной атмосфере.

Технические параметры

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловиеМетод контроля
Содержание ThO2,8–3,2% масс.по химсоставуГОСТ 23949
Плотность 18,5г/см20 Cгидростатика
Предел прочности 900МПа20 Cрастяжение
Рабочая температурадо 2200Cвакуумиспытания
Твёрдость350–450HV20 CВиккерс

Области применения

  • Электроды для аргонодуговой сварки (TIG) нержавеющих и титановых конструкций — стабильное горение дуги, низкий расход.
  • Катоды и испарители в установках вакуумного напыления (магнетронных, электронно-лучевых) для нанесения металлических плёнок.
  • Нагреватели высокотемпературных печей сопротивления с рабочей средой водорода или аргона.
  • Эмиттеры и держатели катодов в электронно-лучевых пушках, рентгеновских трубках.
  • Токоподводы и экраны в дуговых плазмотронах, работающих при плотности тока свыше 100 А/мм.

Технологические особенности

Пруток ВТ-30 обрабатывается только методами шлифования, электроэрозионной или лазерной резки. Механическая обработка резанием затруднена из-за высокой твёрдости и склонности к хрупкому разрушению. При сварке и пайке применяют вакуумные печи или локальную защиту аргоном. Соединение с медными токоподводами выполняют диффузионной сваркой либо механическим зажимом с графитовой прокладкой.

Хранение прутков — в сухих помещениях, без контакта с влагой и агрессивными средами. Транспортировка — в жёсткой таре, исключающей изгиб и ударные нагрузки. При нагреве выше 400 C на воздухе образуется летучий оксид WO, поэтому все высокотемпературные операции проводят в контролируемой атмосфере.

Вопросы и ответы

Чем ВТ-30 отличается от чистого вольфрама?

Легирование оксидом тория ThO повышает температуру рекристаллизации и сохраняет прочность при нагреве выше 1600 C, тогда как чистый вольфрам теряет структурную стабильность уже при 1200–1300 C.

Можно ли использовать пруток ВТ-30 на воздухе?

Нет. Интенсивное окисление начинается при 400 C. Эксплуатация допускается только в вакууме, аргоне, гелии или водороде.

Какие диаметры прутков ВТ-30 поставляются?

Стандартный сортамент — от 1 до 30 мм. Длина прутков — до 2000 мм, по согласованию возможны мерные отрезки.

Радиоактивен ли сплав ВТ-30?

Торий слаборадиоактивен. При штатной эксплуатации и хранении уровень излучения не превышает допустимых норм, однако при механической обработке требуется контроль пыли и вентиляция.