Вольфрамовые пластины ГОСТ 19059-80: технические характеристики и применение
Вольфрамовые пластины ГОСТ 19059-80 — это листовой полуфабрикат из технически чистого вольфрама, изготовленный методом порошковой металлургии с последующей горячей прокаткой и механической обработкой. Стандарт регламентирует сортамент, предельные отклонения по толщине, ширине и длине, а также требования к качеству поверхности и механическим свойствам. Материал поставляется в состоянии поставки — горячекатаном, холоднокатаном или с обработанной поверхностью, что определяет дальнейшую технологию переработки.
Вольфрам ВА, ВМ, ВЧ и ВТ-10, из которых изготавливаются пластины по ГОСТ 19059-80, характеризуются высокой плотностью (19,3 г/см), температурой плавления 3420 C и низким коэффициентом термического расширения. Предел прочности при растяжении горячекатаных пластин составляет 350–450 МПа, после холодной прокатки возрастает до 700–900 МПа за счет наклепа. Твердость по Виккерсу находится в диапазоне 300–450 HV в зависимости от степени деформации и режимов термической обработки.
Сортамент и геометрические параметры
ГОСТ 19059-80 устанавливает выпуск пластин толщиной от 0,5 до 25 мм, шириной до 300 мм и длиной до 600 мм. Предельные отклонения по толщине для холоднокатаных пластин составляют 0,05 мм при толщине до 1 мм и 0,10 мм для толщины 1–3 мм. Горячекатаные пластины имеют допуски 0,15–0,30 мм в зависимости от толщины. Кривизна не должна превышать 3 мм на 100 мм длины, а неплоскостность — 2% от длины.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Длина, мм | Состояние поставки | Предел прочности, МПа |
|---|---|---|---|---|
| 0,5–1,0 | 50–200 | 100–400 | Холоднокатаные | 700–900 |
| 1,5–3,0 | 50–250 | 100–500 | Холоднокатаные | 600–800 |
| 4,0–10,0 | 100–300 | 150–600 | Горячекатаные | 400–550 |
| 12,0–25,0 | 100–300 | 150–500 | Горячекатаные | 350–450 |
Эксплуатационные свойства и режимы обработки
Вольфрамовые пластины по ГОСТ 19059-80 сохраняют механическую прочность при температурах до 1600 C в инертной среде или вакууме, что делает их пригодными для высокотемпературных узлов. Материал обладает высокой стойкостью к эрозионному износу и устойчив к воздействию расплавов цветных металлов, однако склонен к окислению при нагреве на воздухе выше 400 C. Для защиты поверхности применяют вакуумно-дуговые покрытия или эксплуатацию в контролируемой атмосфере.
Механическая обработка пластин выполняется только абразивным инструментом — шлифовальными кругами из карбида кремния или алмазными дисками. Электроэрозионная резка и лазерное раскроение допустимы при толщине до 5 мм. Сварка вольфрамовых пластин производится электронно-лучевым методом или аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом в среде гелия. Гибка возможна только в нагретом состоянии при температуре 800–1000 C во избежание растрескивания.
Отрасли применения
Пластины из вольфрама по ГОСТ 19059-80 востребованы в производствах, где требуется сочетание жаропрочности, плотности и радиационной стойкости. Основные направления использования:
- вакуумная металлургия — нагревательные элементы, экраны и тигли в печах сопротивления, работающих при 1800–2200 C;
- электронная промышленность — подложки, мишени для магнетронного распыления, электроды в газоразрядных приборах;
- рентгеновское оборудование — аноды и защитные экраны, поглощающие рентгеновское и гамма-излучение;
- авиакосмическая отрасль — теплозащитные экраны, сопловые вставки и детали жидкостных ракетных двигателей;
- химическое машиностроение — футеровка аппаратов, работающих в среде расплавленных солей и агрессивных сред;
- энергетика — контакты и дугогасительные камеры высоковольтных выключателей.
При заказе вольфрамовых пластин по ГОСТ 19059-80 необходимо указывать марку вольфрама, толщину, ширину, длину, состояние поставки и категорию качества поверхности. Для ответственных применений в вакуумной технике требуется контроль газонасыщения и плотности материала, что подтверждается сертификатом качества с указанием результатов испытаний.
Вопросы и ответы
Какие марки вольфрама поставляются по ГОСТ 19059-80?
Стандарт распространяется на пластины из вольфрама марок ВА (с алюминиево-калиевой добавкой), ВМ (с молибденом), ВЧ (чистый) и ВТ-10 (с торием). Выбор марки определяется рабочей температурой и требованиями к эмиссионным свойствам.
Какая максимальная рабочая температура для вольфрамовых пластин?
В инертной атмосфере или вакууме пластины сохраняют работоспособность до 2000–2200 C. На воздухе допустим нагрев не выше 400 C из-за интенсивного окисления с образованием летучего триоксида вольфрама.
Чем резать вольфрамовые пластины?
Оптимальные методы — электроэрозионная резка для толщин до 5 мм и абразивное отрезными кругами с охлаждением. Лазерная резка применяется ограниченно из-за термического растрескивания кромки.
Как соединяются вольфрамовые пластины между собой?
Основной способ — электронно-лучевая сварка в вакууме, обеспечивающая плотный шов без загрязнений. Аргонодуговая сварка в гелии возможна для толщин до 3 мм при предварительном подогреве до 300 C.
