Каталог
Глава 1 Введение
1.1 Определение и обзор электродов из чистого вольфрама
1.2 Важность чистого вольфрамового электрода в сварочной промышленности
1.3 Предпосылки исследований и применения чистых вольфрамовых электродов
Глава 2 Характеристики электрода из чистого вольфрама
2.1 Физические свойства электрода из чистого вольфрама
2.1.1 Температуры плавления и кипения чистого вольфрамового электрода
2.1.2 Плотность электрода из чистого вольфрама
2.1.3 Тепло- и электропроводность чистого вольфрамового электрода
2.1.4 Коэффициент теплового расширения электрода из чистого вольфрама
2.1.5 Давление паров чистого вольфрамового электрода
2.2 Химические свойства чистого вольфрамового электрода
2.2.1 Химическая стабильность чистого вольфрамового электрода
2.2.2 Стойкость к окислению электрода из чистого вольфрама
2.2.3 Реакционная способность чистого вольфрамового электрода с другими элементами
2.3 Электрические характеристики электрода из чистого вольфрама
2.3.1 Электронная работа чистого вольфрамового электрода
2.3.2 Стабильность дуги чистого вольфрамового электрода
2.3.3 Расход электродов чистого вольфрамового электрода
2.4 Механические свойства электрода из чистого вольфрама
2.4.1 Твердость и хрупкость электрода из чистого вольфрама
2.4.2 Пластичность электрода из чистого вольфрама
2.4.3 Высокая термостойкость и сопротивление ползучести чистого вольфрамового электрода
2.5 Сравнение электрода из чистого вольфрама с другими вольфрамовыми электродами
2.5.1 Электрод из чистого вольфрама и электрод из цериевого вольфрама
2.5.2 Электрод из чистого вольфрама и электрод из лантанового вольфрама
2.5.3 Электрод из чистого вольфрама и электрод из торированного вольфрама
2.5.4 Электрод из чистого вольфрама и электрод из иттриевого вольфрама
2.5.5 Электрод из чистого вольфрама и циркониевый вольфрамовый электрод
2.6 Чистый вольфрамовый электрод MSDS от CTIA GROUP LTD
Глава 3 Подготовка и технология производства чистого вольфрамового электрода
3.1 Подготовка сырья для чистого вольфрамового электрода
3.1.1 Добыча и очистка вольфрамовой руды
3.1.2 Приготовление вольфрамового порошка высокой чистоты
3.2 Процесс получения чистого вольфрамового электрода в порошковой металлургии
3.2.1 Формование под давлением вольфрамового порошка
3.2.2 Процесс спекания
3.2.3 Термическая обработка и отжиг
3.3 Обработка под давлением электрода из чистого вольфрама
3.3.1 Ковка и прокатка
3.3.2 Черчение и черчение
3.3.3 Формовка электродного стержня
3.4 Обработка поверхности электрода из чистого вольфрама
3.4.1 Чистка и полировка
3.4.2 Зеленая маркировка
3.5 Контроль качества электрода из чистого вольфрама
3.5.1 Контроль качества сырья
3.5.2 Мониторинг производственных процессов
3.5.3 Проверка готовой продукции
3.6 Технические трудности и инновации чистого вольфрамового электрода
3.6.1 Контроль высокой чистоты
3.6.2 Оптимизация структуры зерна
3.6.3 Повышение эффективности производства
3.6.4 Охрана окружающей среды и устойчивое развитие
Глава 4 Использование электрода из чистого вольфрама
4.1 Применение сварки
4.1.1 Сварка вольфрамом в инертном газе (TIG)
4.1.2 Применение в сварке переменным током (AC)
4.1.3 Сварка магния, алюминия и их сплавов
4.2 Другие промышленные применения
4.2.1 Электроды для контактной сварки
4.2.2 Плазменная резка и напыление
4.2.3 Термоэлектронные излучающие материалы
4.2.4 Распыление мишеней
4.2.5 Противовесы и нагревательные элементы
4.3 Специальные полевые приложения
4.3.1 Аэрокосмическая промышленность
4.3.2 Военная промышленность
4.3.3 Атомная промышленность
4.4 Ограничения приложения
4.4.1 Недостатки сварки постоянным током (DC)
4.4.2 Износ электродов и проблемы со сроком службы
Глава 5 Производственное оборудование для электродов из чистого вольфрама
5.1 Оборудование для обработки сырья для чистого вольфрамового электрода
5.1.1 Оборудование для дробления и измельчения вольфрамовой руды
5.1.2 Оборудование для химической очистки
5.2 Оборудование для порошковой металлургии для получения чистого вольфрамового электрода
5.2.1 Прессы
5.2.2 Печи для спекания
5.2.3 Вакуумные печи для термообработки
5.3 Оборудование для обработки под давлением чистого вольфрамового электрода
5.3.1 Кузнечные машины
5.3.2 Прокатные станы
5.3.3 Волочильные машины
5.4 Оборудование для обработки поверхности чистого вольфрамового электрода
5.4.1 Оборудование для уборки
5.4.2 Полировальные машины
5.4.3 Аппликаторное оборудование
5.5 Оборудование для тестирования и контроля качества чистого вольфрамового электрода
5.5.1 Анализаторы химического состава
5.5.2 Оборудование для анализа микроструктуры
5.5.3 Оборудование для тестирования физических характеристик
5.6 Автоматизация и интеллектуальное оборудование для электродов из чистого вольфрама
5.6.1 Применение автоматизированных производственных линий
5.6.2 Интеллектуальная система мониторинга
Глава 6 Отечественные и зарубежные стандарты на электроды из чистого вольфрама
6.1 Международные стандарты для чистых вольфрамовых электродов
6.1.1 AWS A5.12 (стандарт Американского института сварки)
6.1.2 ISO 6848 (Международная организация по стандартизации)
6.1.3 EN 26848 (Европейский стандарт)
6.2 Китайский национальный стандарт для электродов из чистого вольфрама
6.2.1 GB/T 4190 (стандарт вольфрамовых электродов)
6.2.2 Соответствующие отраслевые стандарты
6.3 Другие национальные стандарты для чистых вольфрамовых электродов
6.3.1 JIS Z 3233 (Японский промышленный стандарт)
6.3.2 DIN EN ISO 6848 (Немецкий стандарт)
6.4 Сравнение стандартов и отличия электродов из чистого вольфрама
6.4.1 Требования к химическому составу
6.4.2 Размеры и допуски
6.4.3 Методы тестирования производительности
6.5 Тенденции развития стандартов чистых вольфрамовых электродов
6.5.1 Требования к окружающей среде и безопасности
6.5.2 Стандарты высокоэффективных электродов
Глава 7 Методы и технологии обнаружения чистого вольфрамового электрода
7.1 Определение химического состава чистого вольфрамового электрода
7.1.1 Спектроскопический анализ (ICP-OES)
7.1.2 Рентгенофлуоресцентный анализ (РФА)
7.1.3 Химическое титрование
7.2 Физические свойства электрода из чистого вольфрама
7.2.1 Измерение плотности
7.2.2 Определение твердости
7.2.3 Испытание на проводимость
7.3 Анализ микроструктуры чистого вольфрамового электрода
7.3.1 Наблюдение с помощью световой микроскопии
7.3.2 Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ)
7.3.3 Анализ размера зерна
7.4 Испытание сварочных характеристик чистого вольфрамового электрода
7.4.1 Тест на производительность дуги
7.4.2 Испытание на устойчивость к дуге
7.4.3 Испытание нормы расхода электродов
7.5 Испытания на воздействие окружающей среды и безопасность чистого вольфрамового электрода
7.5.1 Детектирование радиоактивности (сравнение ториев-вольфрамовых электродов)
7.5.2 Обнаружение выбросов пыли и выхлопных газов
7.6 Калибровка и стандартизация оборудования для испытаний чистых вольфрамовых электродов
7.6.1 Методы калибровки оборудования
7.6.2 Международные стандарты испытаний
Глава 8 Анализ преимуществ и недостатков электрода из чистого вольфрама
8.1 Преимущества электрода из чистого вольфрама
8.1.1 Низкая стоимость
8.1.2 Устойчивость к высоким температурам
8.1.3 Подходит для сварки переменным током
8.2 Недостатки электрода из чистого вольфрама
8.2.1 Плохая производительность сварки постоянным током
8.2.2 Высокий расход электродов
8.2.3 Сложность дуги и нестабильная дуга
8.3 Направление улучшения электрода из чистого вольфрама
8.3.1 Оптимизация процессов
8.3.2 Исследования легирования
8.3.3 Разработка новых материалов для электродов
Глава 9 Рынок и тенденции развития чистых вольфрамовых электродов
9.1 Обзор мирового рынка вольфрамовых электродов
9.1.1 Основные страны-производители
9.1.2 Объем рынка и спрос
9.2 Анализ рынка вольфрамовых электродов в Китае
9.2.1 Внутренние производственные мощности
9.2.2 Рыночный спрос и области применения
9.3 Тенденции развития технологии чистых вольфрамовых электродов
9.3.1 Эффективная технология производства
9.3.2 Экологически чистый производственный процесс
9.3.3 Исследование и разработка нового вольфрамового электрода
9.4 Проблемы с чистым вольфрамовым электродом
9.4.1 Колебания цен на сырье
9.4.2 Давление со стороны экологических норм
9.4.3 Международные соревнования
Глава 10 Выводы
10.1 Всесторонняя оценка чистого вольфрамового электрода
10.2 Перспективы дальнейшего развития электродов из чистого вольфрама
10.3 Исследования и предложения по применению электрода из чистого вольфрама
Приложение
А. Глоссарий
- Ссылки
Глава 1 Введение
1.1 Определение и обзор электродов из чистого вольфрама
Чистый вольфрамовый электрод (WP electrode) представляет собой материал сварочного электрода, изготовленный из вольфрама высокой чистоты (содержание вольфрама ≥99,5%) в качестве основного сырья, обычно легированный оксидами редкоземельных элементов или другими легирующими элементами, полученный методом передовой порошковой металлургии, а его поверхность покрыта зелеными метками в соответствии с международными стандартными идентификационными спецификациями. Будучи редким металлом, вольфрам обладает чрезвычайно высокой температурой плавления (3422 °C), высокой плотностью (19,3 г/см³), отличной электропроводностью (около 30% IACS), теплопроводностью (173 Вт/м·К) и отличной химической стабильностью, что делает чистый вольфрамовый электрод одним из самых ранних типов электродов, используемых в аргонодуговой сварке вольфрамом (TIG). Его высокая электронная работа (около 4,52 эВ) дает ему хорошую способность к тепловой эмиссии электронов при высоких температурах, но его применение ограничено из-за сложности зарождения дуги и недостаточной стабильности дуги при сварке постоянным током (DC), и он в основном используется для сварки переменным током (AC), особенно для сварки алюминия, магния и их сплавов.
Процесс подготовки чистых вольфрамовых электродов является сложным и точным, он включает в себя несколько этапов от очистки вольфрамовой руды до готовых электродов. Сначала из вольфрамовой руды (например, вольфрамита или шеелита) химически извлекают вольфрамовый порошок высокой чистоты, а затем изготавливают электродные стержни путем прессования и формовки, спекания, ковки, волочения проволоки и полировки поверхности. Готовые электроды доступны в различных размерах, обычно от 0,5 до 6,4 мм в диаметре и от 75 до 600 мм в длину, с распространенными размерами, включая 1,0, 1,6, 2,4, 3,2 и 4,0 мм для удовлетворения различных потребностей сварочного оборудования и технологических процессов. Кроме того, качество поверхности и допуск на размеры чистых вольфрамовых электродов имеют решающее значение для производительности сварки, поэтому содержание примесей и структура зерна должны строго контролироваться в процессе производства, чтобы обеспечить стабильность и долговечность электрода в условиях высокотемпературной дуги.
1.2 Важность чистого вольфрамового электрода в сварочной промышленности
Чистый вольфрамовый электрод занимает незаменимое место в сварочной промышленности, особенно при аргонодуговой сварке вольфрамом (сварка TIG), из-за своих уникальных физических и химических свойств он стал предпочтительным материалом для сварки переменным током. Прежде всего, высокая температура плавления и превосходная устойчивость к высоким температурам чистых вольфрамовых электродов позволяют им сохранять структурную целостность в сильноточных (обычно 100-300 А) и высокотемпературных дуговых (около 6000-7000°C) средах, значительно снижая расход электродов и продлевая срок службы, тем самым повышая эффективность и качество сварки. Во-вторых, при сварке переменным током чистый вольфрамовый электрод может образовывать стабильный полусферический электрод, который помогает равномерно распределять энергию дуги, эффективно удалять оксидную пленку на поверхности легких металлов, таких как алюминий и магний и их сплавы, и формировать гладкий и плотный сварной шов для удовлетворения потребностей высокоточной сварки.
По сравнению с вольфрамовыми электродами, легированными оксидами редкоземельных элементов (такими как цериевый вольфрамовый электрод, лантановый вольфрамовый электрод или ториевый вольфрамовый электрод), чистый вольфрамовый электрод имеет значительные преимущества по стоимости и экологически чистым характеристикам. Поскольку чистые вольфрамовые электроды не содержат радиоактивных элементов (например, тория), они не имеют радиационного риска при использовании и утилизации, а также соответствуют требованиям современного зеленого производства и норм охраны окружающей среды. Эта особенность делает его очень востребованным в отраслях с высокими требованиями к безопасности, таких как аэрокосмическая промышленность и производство медицинского оборудования. Кроме того, процесс производства чистого вольфрамового электрода является зрелым, источники сырья широки, а цена относительно стабильна, что делает его экономичным в крупномасштабном промышленном производстве.
Области применения чистых вольфрамовых электродов охватывают многие высокотехнологичные отрасли промышленности. В автомобильной промышленности чистые вольфрамовые электроды используются для сварки алюминиевых корпусов и деталей; В аэрокосмической сфере он используется для прецизионной сварки титановых и алюминиевых сплавов; В электротехнической и электронной промышленности он используется для сварки тонкостенных металлов и миниатюрных деталей. Благодаря трансформации и модернизации мировой обрабатывающей промышленности, а также растущему спросу на высококачественные сварочные процессы, рыночный спрос на чистые вольфрамовые электроды продолжает расти. Несмотря на то, что некоторые из его ограничений в сварке постоянным током привели к замене легированных электродов в некоторых областях применения, чистые вольфрамовые электроды остаются незаменимыми в сварке переменным током, контактной сварке, а также в некоторых процессах плазменной резки и напыления.
1.3 Предпосылки исследований и применения чистых вольфрамовых электродов
Будучи стратегическим редким металлом, вольфрам широко используется в промышленности и военной сфере с конца 19 века благодаря своим превосходным физическим и химическим свойствам. Исследования и разработки и применение чистого вольфрамового электрода начались в начале 20-го века, что тесно связано с рождением и развитием технологии аргонодуговой сварки вольфрама. В 1910-х годах вольфрамовые электроды впервые были использованы в экспериментах по сварке, а их высокая температура плавления и способность к термической электронной эмиссии быстро сделали их основным материалом для сварки TIG. Однако из-за высокой степени утечки электронов в ранних чистых вольфрамовых электродах существуют проблемы зарождения дуги и нестабильности дуги при сварке постоянным током, что ограничивает область ее применения. Чтобы преодолеть эти недостатки, исследователи с середины 20-го века изучают вольфрамовые электроды, легированные оксидами редкоземельных элементов (например, оксидом церия, оксидом лантана, оксидом тория), чтобы уменьшить работу электронов и улучшить производительность инициации дуги и стабильность дуги. Несмотря на то, что легированные электроды хорошо работают при сварке постоянным током, чистые вольфрамовые электроды сохраняют важное положение на рынке благодаря своей нерадиоактивности, низкой стоимости и пригодности для сварки переменным током.
В конце 20-го века, с быстрым развитием аэрокосмической, автомобильной, атомной промышленности, электронной и электротехнической промышленности, спрос на высокоэффективные сварочные материалы значительно возрос, что способствовало постоянному совершенствованию процесса производства чистых вольфрамовых электродов. Современные технологии производства включают в себя приготовление вольфрамового порошка высокой чистоты, изостатическое прессование, вакуумное спекание, прецизионную ковку и автоматизированное волочение проволоки и т.д., что значительно улучшает чистоту, однородность зерна и механические свойства электрода. Кроме того, международные стандарты (например, AWS A5.12, ISO 6848) и китайские национальные стандарты (например, GB/T 4190) определяют химический состав, допуск на размеры, качество поверхности и методы эксплуатационных испытаний чистых вольфрамовых электродов, что способствует их стандартизированному производству и применению на мировом рынке.
Будучи страной с крупнейшими в мире запасами вольфрама (около 1,9 млн тонн, что составляет более 50% от общемировых запасов) и производством (около 80% мировых запасов в 2024 году), Китай имеет полную промышленную цепочку от добычи и выплавки вольфрама до производства электродов. Благодаря технологическим инновациям и крупномасштабному производству отечественные предприятия значительно повысили международную конкурентоспособность чистых вольфрамовых электродов. В то же время отраслевые информационные платформы, такие как Chinatungsten Online Technology Co., Ltd., публикуют рыночные тенденции, технический прогресс и информацию о ценах через веб-сайт и официальный аккаунт WeChat, предоставляя индивидуальные решения для клиентов по всему миру и становясь авторитетным источником информации в отрасли вольфрамовых изделий.
В настоящее время направления исследований чистых вольфрамовых электродов включают оптимизацию структуры зерна для повышения износостойкости и стабильности дуги, разработку эффективных и экологически чистых производственных процессов для снижения энергопотребления и выбросов, а также изучение новых материалов электродов для удовлетворения различных потребностей в сварке. Кроме того, глобальный акцент на экологически чистое производство и устойчивое развитие способствовал разработке и применению нерадиоактивных электродов, и чистые вольфрамовые электроды имеют преимущество в этой тенденции благодаря своим экологически чистым характеристикам. В будущем, с дальнейшим развитием новой энергетики, аэрокосмической промышленности и производства высокотехнологичного оборудования, перспективы применения чистого вольфрамового электрода будут более широкими.
READ MORE: Энциклопедия электродов из чистого вольфрама
Customized R&D and Production of Tungsten, Molybdenum Products
Chinatungsten Online and CTIA GROUP LTD have been working in the tungsten industry for nearly 30 years, specializing in flexible customization of tungsten and molybdenum products worldwide, which are tungsten and molybdenum design, R&D, production, and overall solution integrators with high visibility and credibility worldwide.
Chinatungsten Online and CTIA GROUP LTD provide products mainly including: tungsten oxide products, such as tungstates such as APT/WO3; tungsten powder and tungsten carbide powder; tungsten metal products such as tungsten wire, tungsten ball, tungsten bar, tungsten electrode, etc.; high-density alloy products, such as dart rods, fishing sinkers, automotive tungsten crankshaft counterweights, mobile phones, clocks and watches, tungsten alloy shielding materials for radioactive medical equipment, etc.; tungsten silver and tungsten copper products for electronic appliances. Cemented carbide products include cutting tools such as cutting, grinding, milling, drilling, planing, wear-resistant parts, nozzles, spheres, anti-skid spikes, molds, structural parts, seals, bearings, high-pressure and high-temperature resistant cavities, top hammers, and other standard and customized high-hardness, high-strength, strong acid and alkali resistant high-performance products. Molybdenum products include molybdenum oxide, molybdenum powder, molybdenum and alloy sintering materials, molybdenum crucibles, molybdenum boats, TZM, TZC, molybdenum wires, molybdenum heating belts, molybdenum spouts, molybdenum copper, molybdenum tungsten alloys, molybdenum sputtering targets, sapphire single crystal furnace components, etc.
For more information about tungsten alloy products, please visit the website: http://tungsten.com.cn/EB-tungsten-filament.html
If you are interested in related products, please contact us:
Email: sales@chinatungsten.com
Tel: +86 592 5129696 / 86 592 5129595
