[發明專利]一種低成本鎢電極的制備方法

有效

• 申請號: 201410352891.7
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104259611A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 顧進躍;徐玄;顧偉華;袁克艷
• 申請（專利權）人: 深圳市威勒達科技開發有限公司
• 主分類號: B23K1/002
• 分類號: B23K1/002;B23K1/20;B23P15/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

技術領域

本發明涉及一種低成本鎢電極的制備方法。

背景技術

由于鎢的特性，熔點高(3683℃±20℃)，電子發射能力強，彈性模量高，蒸氣壓低，故很早就被用作熱電子發射材料。鎢由于還具有熔點高，耐腐蝕，高密度，良好的導熱和導電性，所以用鎢做成的鎢電極被廣泛用于焊接，它尤其適合用于TIG焊接以及其它類似這種工作的電極材料。

目前常用鎢電極都是以鎢為基摻雜一些電子逸出功低的稀土氧化物經過粉末冶金和機械加工制備而成，整體上是一種一次成型工藝。然而鎢電極在實際使用過程中，由于需要夾持，電極棒后端常會有3~5cm利用不到，造成材料的極大浪費和使用成本的增加。

如果考慮將電極棒末端3~5cm換成其他廉價材料，將大大降低鎢電極的加工和使用成本，節省大量鎢資源和稀土資源。

專利CN?200410084406介紹了一種真空釬焊連接的鈰鎢棒和純鎢棒組成的鎢電極。其方法主要是先加工鈰鎢桿、純鎢桿、制備筒形焊片和環形焊絲，然后對鈰鎢桿、純鎢桿、筒形焊片和環形焊絲進行真空除氣、退火處理，再將鎳基筒形焊片裝入鈰鎢電極頭的圓筒形空腔內，隨后將純鎢電極桿的短圓柱桿插入所述的圓筒形空腔內，最后在靠近鈰鎢電極頭的純鎢電極桿上套上鎳基環形焊絲，并確保電極頭與電極桿同軸，然后放入真空釬焊爐內進行高溫真空焊接而得到。該方法雖然只是起到了節約稀土材料的作用，但是仍然需要使用和傳統鎢電極制品所需的鎢材料，不利于戰略資源鎢的可持續發展。

專利201220301251介紹了一種新型鎢電極，主要由鎢電極和銅電極連接組成，還設有鉬接頭，鉬接頭兩端均設有外螺紋，一端與鎢電極上設有內螺紋孔I連接，另一端與銅電極上設有的內螺紋孔II連接。該法表面上工藝簡單，操作易行，但鉬合金上的內螺紋孔加工難度大，成品率較低，不符合規模化生產要求。

專利CN?201352545?Y介紹了鎢鎳電極，其電極的一端是鎢棒，另一端是鎳棒，鎢棒和鎳棒相焊接。其制作方法及主要工藝流程如下：1)、沖剪要求尺寸的鎳棒，并進行噴砂處理以提高表面粗糙度，同時使兩端頭較圓潤。2)、鎳棒化學除油及超聲波清洗，然后于（120±10)℃烘箱烘干，時間1h，冷卻備用。3)、采用專用碰焊機，設置合適的碰焊參數，使鎢棒的一端與鎳棒的一端緊密焊接在?一起。上述鎢鎳電極有以下一些不足之處：因為在其生產過程中需要同時進行沖剪、噴砂及清洗處理鎳棒和鎢棒2種金屬，鎳材料價格也不低，仍有被其他材料替代的可能。

發明內容

為了解決上述存在的問題，本發明通過將鎢電極桿與Cr-W-Mo-V合金鋼桿通過焊接材料在高頻感應焊接機上進行高溫焊接得到一種低成本鎢電極。所得鎢電極接口部位冶金結合強度高，既保證了鎢電極端的使用性能，又在節約鎢材料的情況下保證了鎢電極產品的標準長度，節約了鎢電極生產成本和氬弧焊施工成本。

本發明的目的在于提供一種低成本鎢電極的制備方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種低成本鎢電極的制備方法，包括以下步驟：

1）制備長度為現有各鎢電極標準長度3/4～4/5的鎢電極桿；

2）取直徑與鎢電極桿相同的Cr-W-Mo-V合金鋼桿；

3）將鎢電極和合金鋼用水基清洗劑進行超聲波清洗；?

4）將上述清洗后的鎢電極和合金鋼桿用去離子水進行超聲波清洗，除去殘留的水基清洗劑；

5）將4）中清洗后的鎢電極和合金鋼桿用乙醇進行超聲波清洗1～2次，晾干；

6）將晾干后的鎢電極桿和合金鋼桿進行等離子清洗；

7）焊接材料的制備：焊接材料為以下質量份數原料組成的焊片：25~30份W，43~55份Mo，8~10份Ni，8~10份Co，3~5份Fe，1~2份Ti、V、Ru、Re中的至少一種，焊片的直徑與烏電極桿的直徑一致；或者為以下質量份數原料組成的焊劑：25~30份W，43~55份Mo，8~10份Ni，8~10份Co，3~5份Fe，1~2份Ti、V、Ru、Re中的至少一種，1.25~12.5份聚乙二醇PEG400，12~96份乙醇，1~10份消泡劑；

8）焊接：將6）所得的鎢電極桿豎直固定在焊接機的工作臺上，受等離子清洗的一面朝上，將焊片或焊劑置于其上，再將6）所得的合金鋼桿受等離子清洗的一面朝下，與焊片或焊劑相接，使鎢電極桿、焊片或焊劑、合金鋼桿同軸豎立，然后利用焊接機進行焊接；

9）將焊接后的鎢電極桿-焊接材料-合金鋼桿室溫放置4~12h之后，進行桿件圓柱表面拋光或者磨光處理，即得低成本鎢電極；該低成本鎢電極長度與現行各鎢電極的標準長度一致。