Вольфрамовые заготовки ТУ 14-1-2818-79 в Минске


Вольфрамовые заготовки ТУ 14-1-2818-79 — технические характеристики и применение

Вольфрамовые заготовки, изготовленные по ТУ 14-1-2818-79, представляют собой полуфабрикаты из технически чистого вольфрама, предназначенные для последующей механической обработки и использования в узлах, работающих при высоких температурах. Данные заготовки производятся методами порошковой металлургии с последующей горячей деформацией, что обеспечивает плотность материала не менее 19,2 г/см и мелкозернистую структуру, характерную для деформированного вольфрама.

Сортамент по ТУ 14-1-2818-79 включает прутки, стержни и пластины различных сечений. Заготовки поставляются в состоянии после механической обработки или без неё, с допусками, регламентированными техническими условиями. Химический состав соответствует маркам вольфрама ВА, ВМ, ВРН и ВЧ, отличающимся содержанием легирующих добавок: оксида алюминия, оксида тория или рения.

Ключевые свойства материала

Вольфрам, полученный по ТУ 14-1-2818-79, характеризуется высокой температурой плавления — 3420 C, минимальным давлением паров при нагреве и низким коэффициентом термического расширения. Материал сохраняет механическую прочность при температурах до 1600–1800 C, что делает его пригодным для применения в вакуумных и инертных средах. При температурах выше 400 C вольфрам подвержен окислению, поэтому эксплуатация в воздушной атмосфере требует защитных покрытий или контролируемой газовой среды.

Механические характеристики заготовок зависят от степени деформации и термообработки. Предел прочности при растяжении для деформированных прутков составляет 350–450 МПа, твёрдость — 350–400 HB. После рекристаллизационного отжига прочностные показатели снижаются, но пластичность возрастает, что учитывается при выборе режимов обработки.

Технологические особенности обработки

Вольфрамовые заготовки ТУ 14-1-2818-79 обладают низкой обрабатываемостью резанием из-за высокой твёрдости и хрупкости при комнатной температуре. Рекомендуемые методы обработки включают:

  • электроэрозионную резку проволочным электродом;
  • шлифование абразивными кругами на алмазной связке;
  • анодно-механическую обработку;
  • горячую ковку и штамповку при температурах 1200–1400 C;
  • лазерную резку для тонкостенных элементов.

При механической обработке необходимо учитывать склонность вольфрама к наклёпу и образованию микротрещин. Для получения качественной поверхности применяются режимы с малыми подачами и обильным охлаждением. Сварка вольфрамовых заготовок выполняется в среде аргона или в вакууме с использованием вольфрамового электрода.

Применение в промышленности

Заготовки из вольфрама по ТУ 14-1-2818-79 востребованы в отраслях, где требуется работа материалов при экстремальных температурах и в агрессивных средах. Основные области использования:

  • электроды для дуговой сварки и плазменной резки;
  • нагреватели и экраны высокотемпературных вакуумных печей;
  • катоды и аноды электронно-лучевых установок;
  • мишени для рентгеновских трубок и источников тормозного излучения;
  • контакты и токоведущие элементы высоковольтной аппаратуры;
  • детали авиационных и ракетных двигателей, работающие в зоне высоких температур.

В металлургической отрасли вольфрамовые заготовки используются для изготовления оснастки литья под давлением и штампового инструмента, работающего при нагреве. В химической промышленности материал применяется для создания деталей аппаратуры, контактирующей с расплавами солей и агрессивными средами при повышенных температурах.

Сравнение характеристик заготовок различных марок

МаркаЛегирующая добавкаПлотность, г/смРабочая температура, CОсновное назначение
ВАAlO19,2до 2000Катоды, нагреватели
ВМAlO + SiO19,3до 2200Термоэлектроды, контакты
ВРНRe19,4до 2500Высоконагруженные узлы

Выбор конкретной марки вольфрама определяется условиями эксплуатации готового изделия. Для термоциклических нагрузок предпочтительны сплавы с рением, обеспечивающие повышенную пластичность и стойкость к растрескиванию. Для статических высокотемпературных режимов достаточно марок ВА и ВМ с оксидным упрочнением.

Контроль качества и приёмка

Приёмка вольфрамовых заготовок по ТУ 14-1-2818-79 осуществляется по результатам контроля химического состава, плотности, твёрдости и макроструктуры. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактических значений контролируемых параметров. Допускается наличие поверхностных дефектов, не выводящих размеры за пределы полей допусков, при условии их удаления последующей обработкой.

Хранение заготовок производится в сухих отапливаемых помещениях при отсутствии контакта с агрессивными средами. Транспортировка осуществляется в деревянной таре или контейнерах с фиксацией, исключающей механические повреждения поверхности.

Вопросы и ответы

Какие размеры заготовок предусмотрены ТУ 14-1-2818-79?

Сортамент включает прутки диаметром от 5 до 80 мм, стержни квадратного сечения 10 10 – 40 40 мм и пластины толщиной 3–20 мм. Длина заготовок составляет 200–1000 мм в зависимости от сечения.

Можно ли сваривать вольфрамовые заготовки между собой?

Сварка вольфрама возможна в среде аргона или в вакууме. Соединение выполняется с предварительным подогревом до 300–400 C для снижения термических напряжений. Прочность сварного шва достигает 80–90 % от основного металла.

Чем отличаются заготовки марок ВА и ВРН?

Марка ВА легирована оксидом алюминия и предназначена для работы при температурах до 2000 C. Марка ВРН содержит рений, что повышает пластичность и стойкость к термоударам, позволяя эксплуатировать изделия при температурах до 2500 C.

Требуется ли дополнительная термообработка перед механической обработкой?

Для улучшения обрабатываемости рекомендуется отжиг при 900–1100 C в вакууме или водороде. Это снижает твёрдость и уменьшает вероятность образования трещин при резании и шлифовании.