Вольфрамовые заготовки ВД-МП в Минске

Вольфрамовые заготовки ВД-МП: технические характеристики и применение

Вольфрамовые заготовки ВД-МП представляют собой полуфабрикаты из вольфрама высокой чистоты, полученные методом вакуумной дуговой плавки с последующей механической обработкой. Маркировка ВД-МП расшифровывается как «вольфрам дуговой, модифицированный пластифицированный» — материал, прошедший многостадийную деформационную обработку для формирования мелкозернистой структуры. В отличие от стандартных спеченных вольфрамовых прутков, заготовки ВД-МП характеризуются повышенной плотностью (не менее 19,2 г/см) и отсутствием пор, что достигается за счет переплава в дуговых печах с расходуемым электродом.

Ключевое отличие ВД-МП от традиционного спеченного вольфрама — изотропность механических свойств и отсутствие хрупкого межзеренного разрушения. После вакуумно-дугового переплава заготовки подвергаются ротационной ковке и волочению при температурах 1200–1400 C, что обеспечивает формирование вытянутой волокнистой структуры с размером зерна 5–15 мкм. Материал демонстрирует предел прочности при растяжении 450–550 МПа в отожженном состоянии и до 900 МПа после нагартовки, при этом температура рекристаллизации составляет 1400–1600 C.

Сортамент и геометрические параметры

Заготовки ВД-МП поставляются в виде прутков, пластин и дисков. Номенклатура типоразмеров определяется последующей технологией передела — ковкой, прокаткой или механической обработкой. Для прутковой продукции характерны диаметры от 10 до 120 мм, для пластин — толщина 5–40 мм при ширине до 200 мм. Допуски на геометрические размеры соответствуют классу точности h11–h12, шероховатость поверхности после обточки — Ra 1,6–3,2 мкм.

Физико-механические свойства ВД-МП

Вольфрамовые заготовки ВД-МП сохраняют весь комплекс характеристик, присущих чистому вольфраму: температура плавления 3420 C, температурный коэффициент линейного расширения 4,5 10 К в интервале 20–1000 C. Удельное электросопротивление составляет 5,5 10 Омм при 20 C. Модуль упругости достигает 410 ГПа, что определяет высокую жесткость изделий при работе в условиях знакопеременных нагрузок.

Благодаря отсутствию газовых включений и ликвационных неоднородностей, заготовки ВД-МП пригодны для изготовления деталей, работающих в вакууме при температурах до 2200 C. Материал демонстрирует низкое давление паров при нагреве — на уровне 10 Па при 2000 C, что критично для электронно-лучевых установок и вакуумных печей.

Области применения

Заготовки ВД-МП востребованы в отраслях, где требуется сочетание жаропрочности, эрозионной стойкости и стабильности геометрии при высоких температурах:

• электроды для аргонодуговой сварки и плазменной резки — стойкость к оплавлению и эрозии при токах до 500 А;
• нагреватели и экраны вакуумных печей сопротивления, работающих при 1800–2200 C;
• мишени для магнетронного распыления в производстве тонкопленочных покрытий;
• электроды электроразрядных камер и сильноточных коммутационных аппаратов;
• заготовки для последующего изготовления сопел, тиглей и контейнеров для выращивания монокристаллов сапфира;
• аноды и катоды рентгеновских трубок, работающих в импульсном режиме.

Технологические особенности обработки

Механическая обработка заготовок ВД-МП требует учета хрупкости материала при температурах ниже 200 C. Точение и фрезерование выполняются твердосплавным инструментом с подачей охлаждающей жидкости; рекомендуемые режимы — скорость резания 15–25 м/мин при глубине 0,5–2 мм. Шлифование производится кругами на алмазной связке с обильным охлаждением для предотвращения прижогов и микротрещин.

Пластическая деформация заготовок ВД-МП возможна только в интервале температур 1100–1500 C. Ниже 1100 C материал переходит в хрупкое состояние, выше 1600 C начинается интенсивный рост зерна, приводящий к охрупчиванию. Сварка изделий из ВД-МП выполняется электронно-лучевым методом в вакууме либо аргонодуговой сваркой с предварительным подогревом до 800–1000 C.

Контроль качества и приемка

Каждая партия заготовок ВД-МП проходит входной контроль по химическому составу методом атомно-эмиссионной спектрометрии. Содержание основного металла — не менее 99,96 %, суммарное содержание примесей (Fe, Ni, Cr, Mo, Al, Si) не превышает 0,04 %. Контроль макроструктуры осуществляется травлением поперечных темплетов, контроль плотности — гидростатическим взвешиванием.

Вопросы и ответы