钨及钨合金素材

钨及钨合金的焊接报告人：**目录钨及钨合金简介钨及钨合金的焊接性钨及钨合金简介基本信息钨元素周期表第六周期ⅥB族元素，为稀有高熔点金属。元素符号W，原子序数74，相对原子质量183.85。致密块状金属钨呈银白色光泽。表1钨的主要物理性质密度ρ/kg·m-3熔点T/K沸点T/K蒸气压ρ/kPa热导率λ/W·m-1·K-1线胀系数αl/K-1抗拉强度σb/MPa弹性模量E/MPa19300(293K)17700(熔点温度的液体)3680±2.059303.38×10-13(2000K)7.75×10-7（2800K）174(300K)4.59×10-61800(未退火丝)1100(退火丝)350000～380000(丝材)钨提取冶金原则工艺流程钨合金以钨为基添加其他元素形成的合金，是一类重要的难熔金属材料。1913年研制出钍钨合金，1922年发明了抗下垂钨丝，1935年研制出高密度钨合金，20世纪50年代研制出钨铼合金。钨的合金化为了使钨获得或改善某些性能，常添加一定量的某些元素而实现。例如，为了改善钨的塑性并获得良好的热电性能以便制备高温热偶，在钨中加入铼，形成了一系列的钨铼合金。为了获得高密度、高强度、塑性好、易机加工等综合性能，则在钨中加入镍和铁或铜等，形成一系列的高密度钨合金。钨的强化有固溶、弥散、沉淀和加工硬化等途径。钨材在高温使用时，单纯固溶强化尚不够时，可在固溶强化(如钨中加铼)基础上再进行弥散强化或沉淀强化，提高高温强度，如用弥散的ThO2和沉淀的HfC强化（铪，金属Hf）。在2000～2500℃时，W-ThO2系、W-Re-ThO2系、W-Re-HfC系合金都具有高的高温强度。在再结晶温度以下使用的钨合金，采用加工强化的方法，也是有效的强化途径。钨合金的高温强度钨合金分类和用途（按照所添加元素的不同）钨合金钨铼合金钨钼合金高密度钨合金钨铜合金钨银合金铈钨合金镧钨合金钇钨合金钍钨合金电子管、显像管、灯泡、高温热电偶等电子管热丝、玻璃封接引出线和电火花切割线陀螺转子、射线屏蔽材料、压铸模、配重材料和穿甲弹体电触头、电接点以及半导体支承件和火箭喷管氩弧焊接、等离子焊接与切削、非自耗电弧炉等高温电极电子管热阴极、高温放电电极和氩弧焊电极钨合金的制备工艺粉末冶金真空熔炼化学气相沉积(CVD)电弧炉、电子束炉熔炼将钨粉与合金元素粉末或其他添加剂粉末充分混合，再进行压制成形、预结、烧结等工序而成合金锭坯，并对锭坯进行各种塑性加工可制成棒、丝、片材等高纯H2(99.99%)和高纯WF6(99.99%)为原料气体，通过化学反应WF6+3H2→W+6HF还原生成钨原子，在沉积仿形基体上获得钨沉积层。沉积过程结束后通过化学腐蚀或将基体在真空炉中熔化获得沉积钨制品。沉积制品形状取决于沉积基体形状，尺寸精确可控钨及钨合金的焊接性Materials试板规格:1/16in.(thick)x0.5in.(wide)ProcedureGasTungsten-ArcWeldingGasTungsten-ArcBrazeWeldingElectronBeamWeldingGTAchamber5*10-5torr1hrpureargonV=10ipmI=350AU=10~15VGTABfillermetaltungstenandW-26%Re(铼)EBW5*10-6torr150KV20mAResultsforunalloyedtungstenGTA（A）（B）（C）GTAGTAGTAEBW/GTABGTABGTAResultsforalloyedtungstenGTAEbwConclusions由于大多数钨合金韧脆转变温度都在室温以上，焊前对工件机械加工等处理需要十分小心。对于非合金化钨合金的单道焊接需要预热以避免裂纹的产生。W-26%Re/W-25%Re-30%Mo韧脆转变温度在室温之下，不需要预热，但是当焊件较大结构复杂时最好预热和采用多道焊接工艺。对于采用粉末成型工艺制成的产品，在焊缝区域均存在气孔，气孔数量的多少取决于母材的成形过程和化学成分。焊前的应力释放减小了裂纹的敏感性，焊后热处理可以增加焊缝的韧性。中国冶金百科全书总编辑委员会《金属材料卷》编辑委员会编.中国冶金百科全书·金属材料.北京：冶金工业出版社.2001.第836-837页.中国冶金百科全书总编辑委员会《有色金属冶金》卷编辑委员会,冶金工业出版社《中国冶金百科全书》编辑部编.中国冶金百科全书·有色金属冶金.北京：冶金工业出版社.1999.第820-824页.马捷,魏建忠,王从曾,范爱玲.化学气相沉积法制备钨管性能研究[J].兵工学报.2011(06)范景莲,刘涛,成会朝.中国钨基合金的进步与发展[J].中国钨业.2009(05)王玉金,张太全,周玉,雷廷权,宋桂明.钨合金的设计窗口研究进展[J].稀有金属材料与工程.2009(S1)BYN.C.COLE,R.G.GILLILANDANDG.M.SLAUGHTER.WeldabilityofTungstenandItsAlloys[J].WELDINGRESEARCHSUPPLEMENT.1971(09).419-426.参考文献