Вольфрамовый круг ВТ-15К в Минске


Вольфрамовый круг ВТ-15К: характеристики и применение

Вольфрамовый круг ВТ-15К — пруток из вольфрама технической чистоты, легированный оксидом лантана (La2O3) в количестве 1,5 % по массе. Марка ВТ-15К относится к лантанированным вольфрамовым сплавам и выпускается в виде круглых прутков диаметром от 1 до 100 мм методом порошковой металлургии с последующим спеканием и ротационной ковкой. В отличие от чистого вольфрама, легирование оксидом лантана снижает работу выхода электронов и повышает эмиссионную стабильность при высоких температурах.

Технические характеристики

Основные параметры круга ВТ-15К определяются требованиями ТУ 48-19-27 и ГОСТ 23949. Температура плавления вольфрамовой основы — 3410 C, плотность материала — 19,1–19,3 г/см. Пруток сохраняет механическую прочность при нагреве до 2000 C в вакууме или инертной среде. Содержание оксида лантана — 1,3–1,7 %, что обеспечивает стабильную эмиссию при катодной работе.

ПараметрЗначениеЕдиницаМетод контроляПримечание
Диаметр прутка1–100ммГОСТ 6507допуск h9–h11
Содержание La2O31,3–1,7%спектральный анализравномерное распределение
Плотность19,1–19,3г/смгидростатическое взвешиваниеотносительная — 99 %
Работа выхода электронов2,6–2,8эВметод Кельвинаниже, чем у чистого W
Предел прочности при 20 C600–900МПарастяжениезависит от диаметра
Максимальная рабочая температура2000Cвакуум, инертная средабез окисления

Области применения

Круг ВТ-15К востребован в тех процессах, где требуется сочетание тугоплавкости и стабильной термоэлектронной эмиссии. Основные направления:

  • Изготовление катодов и электродов для аргонодуговой сварки (TIG) неплавящимся электродом — лантанированный вольфрам обеспечивает устойчивое зажигание дуги при меньшем токе, чем чистый вольфрам.
  • Эмиттеры электронно-лучевых пушек и ионных источников в установках электронно-лучевой сварки и напыления.
  • Электроды плазмотронов для резки и напыления металлов в машиностроении и металлургии.
  • Нагреватели высокотемпературных вакуумных печей сопротивления с рабочей температурой до 2000 C.
  • Токовводы и держатели в установках ионной имплантации и ускорителях заряженных частиц.
  • Оснастка для электроэрозионной обработки и контактной сварки в условиях интенсивного теплового нагружения.

Технологические особенности

Пруток ВТ-15К поставляется в кованом или шлифованном состоянии с шероховатостью поверхности Ra 1,6 мкм. При механической обработке вольфрам склонен к хрупкому разрушению при комнатной температуре, поэтому резку и шлифование выполняют с нагревом заготовки до 400–600 C. Для сварки и пайки вольфрамовых деталей применяют вакуумные печи или локальный нагрев в среде аргона. Оксид лантана испаряется медленнее, чем оксид тория, что снижает радиоактивную опасность и увеличивает ресурс электрода.

При эксплуатации в окислительной среде выше 600 C вольфрам интенсивно окисляется с образованием летучего триоксида WO3, поэтому рабочая зона должна быть защищена вакуумом или инертным газом. Круг ВТ-15К совместим с вакуумными системами, работающими при остаточном давлении 10–3–10–5 Па.

Вопросы и ответы

Чем ВТ-15К отличается от чистого вольфрама?

Легирование оксидом лантана (1,5 %) снижает работу выхода электронов до 2,6–2,8 эВ и обеспечивает стабильное зажигание дуги при меньшем токе. Чистый вольфрам требует большего напряжения пробоя и быстрее эродирует.

При какой температуре можно эксплуатировать круг ВТ-15К?

В вакууме или инертной среде — до 2000 C. В окислительной атмосфере предельная температура не превышает 600 C из-за образования летучего триоксида вольфрама.

Какой диаметр прутка доступен?

Стандартный сортамент включает диаметры от 1 до 100 мм. Допуск по диаметру — h9–h11 в зависимости от типоразмера. Возможна поставка шлифованных прутков с Ra 1,6 мкм.

Для каких сварочных процессов подходит ВТ-15К?

Круг применяется для изготовления неплавящихся электродов при аргонодуговой сварке (TIG) конструкционных и нержавеющих сталей, алюминиевых сплавов и титана. Лантанированный вольфрам обеспечивает устойчивое горение дуги на переменном и постоянном токе.