Вольфрамовый круг ВИ-20 в Минске

Вольфрамовый круг ВИ-20: характеристики и применение

Вольфрамовый круг ВИ-20 — это прутковый полуфабрикат из вольфрама технической чистоты, изготовленный методом порошковой металлургии. Марка ВИ-20 расшифровывается как «вольфрам иридиевый» с содержанием вольфрама не менее 99,8 % и легирующей добавкой оксида лантана или тория в зависимости от модификации. Круг выпускается в виде цилиндрических стержней диаметром от 1 до 100 мм и длиной до 2000 мм. Основное назначение — изготовление электродов для сварки в среде аргона, деталей электронно-лучевых пушек, катодов газоразрядных ламп и элементов высокотемпературной оснастки.

Технические параметры и структура

Вольфрамовый круг ВИ-20 получают методом холодного прессования порошка с последующим спеканием при температуре 2200–2500 C и высокотемпературной ковкой. Такая технология обеспечивает плотность материала 19,1–19,3 г/см, что составляет 98–99 % от теоретической плотности вольфрама. Структура круга — мелкозернистая, с размером зерна 5–15 мкм, что напрямую влияет на эрозионную стойкость электродов и стабильность дугового разряда.

Ключевое отличие марки ВИ-20 от чистого вольфрама ВЧ — наличие легирующих добавок, которые снижают работу выхода электронов и повышают стойкость к термическому удару. Круг сохраняет механическую прочность при нагреве до 1600 C в вакууме и до 1200 C в инертной среде. При контакте с воздухом выше 400 C начинается интенсивное окисление с образованием летучего триоксида вольфрама WO.

Области применения

Вольфрамовый круг ВИ-20 востребован в тех отраслях, где требуется сочетание тугоплавкости, эмиссионной способности и стойкости к ионной бомбардировке. Конкретные направления использования:

• Электроды для аргонодуговой сварки (TIG) алюминиевых сплавов, нержавеющих сталей и титана на установках Lincoln Electric, Fronius, EWM.
• Катоды электронно-лучевых сварочных установок и напылительных систем магнетронного типа.
• Детали газоразрядных ламп высокого давления, включая ксеноновые и ртутные источники.
• Оснастка для высокотемпературной пайки и спекания в водородных печах сопротивления.
• Мишени для ионно-плазменного травления в установках CVD и PVD-напыления.
• Токоподводы и экраны в электродуговых печах и плазмотронах.

Обработка и эксплуатационные ограничения

Механическая обработка вольфрамового круга ВИ-20 возможна только абразивным инструментом — алмазными отрезными дисками или электроэрозионной резкой. Токарная обработка резцами из твёрдого сплава неэффективна из-за высокой хрупкости и склонности к скалыванию. При шлифовании необходимо применять обильное охлаждение, так как локальный перегрев выше 500 C вызывает микротрещины.

При эксплуатации в качестве сварочного электрода круг ВИ-20 затачивается на конус с углом 15–90 в зависимости от толщины свариваемого металла. Для сварки на переменном токе рекомендуется сферическая заточка. Эрозионный износ электрода составляет 0,1–0,3 мм на 100 погонных метров шва при токе 150–200 А в аргоне. Круг не подлежит сварке и пайке мягкими припоями — соединения выполняются только механическим креплением или диффузионной сваркой.

Вопросы и ответы