[發(fā)明專利]一種合金鋼-鎢電極

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410354230.8
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104107975A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧進(jìn)躍;徐玄;顧偉華;袁克艷
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市威勒達(dá)科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: B23K9/24
• 分類號: B23K9/24;B23K9/167
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀有難熔金屬焊接材料領(lǐng)域，涉及一種合金鋼-鎢電極。

背景技術(shù)

由于鎢的特性，熔點高(3683℃±20℃)，電子發(fā)射能力強，彈性模量高，蒸氣壓低，故很早就被用作熱電子發(fā)射材料。鎢由于還具有熔點高，耐腐蝕，高密度，良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)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(jīng)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(jié)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(huán)形焊絲，然后對鈰鎢桿、純鎢桿、筒形焊片和環(huán)形焊絲進(jìn)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(nèi)，隨后將純鎢電極桿的短圓柱桿插入所述的圓筒形空腔內(nèi)，最后在靠近鈰鎢電極頭的純鎢電極桿上套上鎳基環(huán)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(nèi)進(jìn)行高溫真空焊接而得到。該方法雖然只是起到了節(jié)約稀土材料的作用，但是仍然需要使用和傳統(tǒng)鎢電極制品所需的鎢材料，不利于戰(zhàn)略資源鎢的可持續(xù)發(fā)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(shè)有鉬接頭，鉬接頭兩端均設(shè)有外螺紋，一端與鎢電極上設(shè)有內(nèi)螺紋孔I連接，另一端與銅電極上設(shè)有的內(nèi)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(nèi)螺紋孔加工難度大，成品率較低，不符合規(guī)模化生產(chǎn)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(jìn)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(xué)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(shè)置合適的碰焊參數(shù)，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(chǎn)過程中需要同時進(jìn)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(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在的問題，本發(fā)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(yīng)焊接機上進(jìn)行高溫焊接得到一種合金鋼-鎢電極。所得合金鋼-鎢電極接口部位冶金結(jié)合強度高，既保證了鎢電極端的使用性能，又在節(jié)約鎢材料的情況下保證了合金鋼-鎢電極產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)長度，節(jié)約了生產(chǎn)成本和氬弧焊施工成本。

本發(fā)明的目的在于提供一種合金鋼-鎢電極。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種合金鋼-鎢電極，該電極包括Cr-W-Mo-V合金鋼桿端、鎢電極桿端，以及位于Cr-W-Mo-V合金鋼桿和鎢電極桿之間的焊接段。

進(jìn)一步的，上述鎢電極桿的長度為電極總長度的3/4～4/5。

進(jìn)一步的，上述焊接段長度為0.5~0.8mm。

進(jìn)一步的，上述焊接段的原料含有以下質(zhì)量份數(shù)的成分：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。

本發(fā)明的有益效果是：

1）本發(fā)明將鎢電極桿與Cr-W-Mo-V合金鋼桿通過特定的連接方法制得一種合金鋼-鎢電極，既保證了鎢電極端的焊接性能，又在節(jié)約鎢材料的情況下達(dá)到鎢電極產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)長度，方便焊接施工和使用，節(jié)約了生產(chǎn)成本和氬弧焊施工成本。

2）本發(fā)明中采用價格低廉的合金鋼材料替代了鎢材料，大大降低了原料成本；焊接段采用Mo-W-Ni-Co-Fe-X（X為Ti、V、Ru、Re中至少一種）制成的焊接材料，增加了與兩邊桿件材料成分的同質(zhì)性，增大了冶金結(jié)合界面強度，保證了合金鋼-鎢電極在工作時的耐久性。

3）本發(fā)明合金鋼-鎢電極保證了鎢端組織結(jié)構(gòu)的均勻性和整體穩(wěn)定性，從而使得電弧的靜特性較好；也保持了鎢電極端原有起弧性能，保證了本發(fā)明合金鋼-鎢電極在焊接過程中的良好的起弧性能；本發(fā)明合金鋼-鎢電極與常規(guī)釷鎢電極相比，零場發(fā)射電流密度相近，電子逸出功相近，熱電子發(fā)射能力好；保持了現(xiàn)有常規(guī)鎢電極的抗高溫蠕變性能和抗燒蝕性能。