[發明專利]一種稀土鎢合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201710048223.9
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106834780B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 袁德林;周健;文小強;郭春平;王玉香;周新華;普建
• 申請（專利權）人: 贛州有色冶金研究所
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本發明提供一種稀土鎢合金及其制備方法。本發明將稀土氧化物原料分散于乙醇中，與粒度為4～6μm的鎢粉和粒度為1～3μm的鎢粉混合，經壓制和燒結后得到稀土鎢合金；得到的稀土鎢合金包括質量含量為1.5～3％的稀土氧化物和余量的鎢；所述稀土氧化物包括氧化鑭、氧化鈰和氧化釔；所述氧化鑭、氧化鈰和氧化釔的質量含量獨立地為0.3～1.5％。實驗結果表明，本發明提供的稀土鎢合金的制備方法簡單，制備得到的稀土鎢合金組織致密，起弧性能和穩定性好，使用壽命長，燒損率可低至16mg/h。

技術領域

本發明涉及金屬材料技術領域，特別涉及一種稀土鎢合金及其制備方法。

背景技術

鎢極氬弧焊幾乎適合于所有金屬材料的焊接，特別是有色金屬及其合金、不銹鋼、高溫合金、鈦及鈦合金以及難熔的活性金屬等，由于鎢電極材料具有較好的高溫強度，在焊接電弧燃燒過程中，作為電極的鎢棒或鎢合金棒基本上不產生熔化和變形。在惰性氣體的保護下，電弧區的熱擴散也較小，能維持較為穩定的電弧形狀和電弧長度，焊接過程十分穩定；同時焊接區的金屬基本與空氣隔離，從而可以保證高質量的焊縫。

釷鎢電極具有起弧容易、耐用電流大、使用壽命長等優點，是當前鎢極惰性氣體保護焊中的主要電極材料。但釷鎢電極中的釷是一種天然放射性元素，其α射線的半衰期極長，因此，釷鎢電極材料在長期生產和使用過程中給人體和環境造成累積性的放射性危害。盡管釷具有累積性的放射性危害，但由于至今沒有綜合性能更優異的工業電極產品可完全取代釷鎢電極，目前，國內鎢釷電極的市場份額仍占70％以上，其余份額主要是鈰鎢電極等單元稀土鎢電極。

單元稀土鎢電極在不同方面體現出各自的特長，如鑭鎢電極具有優良的起弧性能，釔鎢電極在大功率使用條件下穩定性好，鈰鎢電極的加工性能好，成本低，但是這些單元稀土鎢電極的其他使用性能完全不能跟鎢釷電極相媲美。

目前，越來越多的學者開始將研究重點轉向多元復合稀土鎢電極材料，并研究了多種不同配比的復合稀土鎢電極的使用性能。但是現有技術中的多元復合稀土鎢電極材料都是以稀土的硝酸鹽溶液與藍色氧化鎢為原料，經還原、壓制和多次燒結后制備，制備工藝復雜，且致密度低，不能充分發揮稀土元素的作用，得到焊接性能優異的稀土鎢電極。

發明內容

本發明的目的在于提供一種稀土鎢合金的制備方法。本發明提供的制備方法簡單，制備得到的稀土鎢合金組織致密，焊接性能優異。

本發明提供了一種稀土鎢合金的制備方法，所述稀土鎢合金包括質量含量為1.5～3％的稀土氧化物和余量的鎢；所述稀土氧化物包括氧化鑭、氧化鈰和氧化釔；所述氧化鑭、氧化鈰和氧化釔的質量含量獨立地為0.3～1.5％；

所述稀土鎢合金的制備包括以下步驟：

(1)將稀土氧化物原料分散于乙醇中，得到稀土氧化物分散液；

(2)將所述步驟(1)得到的稀土氧化物分散液與粒度為4～6μm的鎢粉和粒度為1～3μm的鎢粉混合，得到混合物料；

(3)將所述步驟(2)得到的混合物料進行壓制，得到坯料；

(4)將所述步驟(3)得到的坯料燒結，得到稀土鎢合金。

優選的，所述步驟(1)中稀土氧化物原料的粒徑為0.5～1μm。

優選的，所述步驟(1)的分散液中稀土氧化物與乙醇的質量比為1:3～8。

優選的，所述步驟(1)中的分散為超聲分散。

優選的，所述步驟(2)中粒度為4～6μm的鎢粉和粒度為1～3μm的鎢粉的質量比為15～20:1。

優選的，所述步驟(3)中的壓制為冷等靜壓。

優選的，所述步驟(4)中燒結的溫度為1800～2100℃，燒結的時間為4～10h。