Каталог
Глава 1 Введение
1.1 Определение и обзор ториевого вольфрамового электрода
1.2 Важность ториевого вольфрамового электрода в сварочной промышленности
1.3 Предпосылки исследований и применения
Глава 2 Типы ториевых вольфрамовых электродов
2.1 Ториевые вольфрамовые электроды классифицируются в зависимости от содержания оксида тория
2.1.1 WT10 (Желтая краска)
2.1.2 WT20 (Красная краска)
2.1.3 WT30 (Фиолетовая краска)
2.1.4 WT40 (Оранжевая краска)
2.2 Ториевые вольфрамовые электроды классифицируются в соответствии со сценариями применения
2.2.1 Ториевый вольфрамовый электрод для сварки постоянным током
2.2.2 Ториевый вольфрамовый электрод для сварки переменным током (специальная сцена)
2.3 Сравнение ториевого вольфрамового электрода с другими вольфрамовыми электродами
2.3.1 Электрод из чистого вольфрама
2.3.2 Цериевый вольфрамовый электрод
2.3.3 Вольфрамовый электрод из лантана
2.3.4 Циркониевый вольфрамовый электрод
2.3.5 Иттриевый вольфрамовый электрод
Глава 3 Характеристики ториевого вольфрамового электрода
3.1 Физические свойства ториевого вольфрамового электрода
3.1.1 Высокая температура плавления и термическая стабильность ториевого вольфрамового электрода
3.1.2 Электронная работа ториевого вольфрамового электрода
3.1.3 Проводимость и механические свойства ториевого вольфрамового электрода
3.2 Химические свойства ториевого вольфрамового электрода
3.2.1 Стойкость к окислению ториевого вольфрамового электрода
3.2.2 Химическая стабильность ториевого вольфрамового электрода
3.3 Сварочные характеристики ториевого вольфрамового электрода
3.3.1 Эффективность инициирования дуги ториевого вольфрамового электрода
3.3.2 Стабильность дуги ториевого вольфрамового электрода
3.3.3 Скорость выгорания электрода ториевого вольфрама
3.3.4 Производительность ториевого вольфрамового электрода при высоких токах нагрузки
3.4 Радиоактивные свойства ториевого вольфрамового электрода
3.4.1 Следовая радиоактивность оксида тория
3.4.2 Воздействие на здоровье человека и окружающую среду
3.4.3 Сравнение ториевого вольфрамового электрода с нерадиоактивным электродом
3.5 Ториевый вольфрамовый электрод MSDS от CTIA GROUP LTD
Глава 4 Подготовка и технология производства ториевого вольфрамового электрода
4.1 Подготовка сырья для ториевого вольфрамового электрода
4.1.1 Выбор и очистка вольфрамового порошка
4.1.2 Процесс легирования оксидом тория
4.2 Процесс порошковой металлургии ториевого вольфрамового электрода
4.2.1 Смешивание и прессование
4.2.2 Процесс спекания
4.2.3 Термическая обработка и контроль зерна
4.3 Процесс прокатки и шлифования ториевого вольфрамового электрода
4.3.1 Формовка электродных стержней
4.3.2 Полировка поверхности и контроль точности
4.4 Контроль качества ториевого вольфрамового электрода
4.4.1 Испытание на однородность ингредиентов
4.4.2 Контроль размеров и качества поверхности
4.5 Предупреждение и контроль радиоактивного загрязнения ториевого вольфрамового электрода
4.5.1 Обращение с радиоактивными отходами в производственном процессе
4.5.2 Меры защиты и требования к оборудованию
4.5.3 Очистка сточных вод и твердых отходов
Глава 5 Использование ториевого вольфрамового электрода
5.1 Применение ториевого вольфрамового электрода в области сварки
5.1.1 Сварка вольфрамом в среде инертного газа (TIG)
5.1.2 Плазменная сварка
5.1.3 Анодная сварка постоянным током (углеродистая сталь, нержавеющая сталь, никелевый сплав, титановый сплав и т. Д.)
5.2 Применение ториевого вольфрамового электрода в других отраслях промышленности
5.2.1 Катодные материалы в вакуумной электронике
5.2.2 Дуговая резка и инициирование дуги
5.3 Ограничения сценариев применения ториевых вольфрамовых электродов
5.3.1 Сценарии использования радиоактивных веществ
5.3.2 Тенденции применения альтернативных электродов
Глава 6 Производственное оборудование для ториевых вольфрамовых электродов
6.1 Оборудование для обработки сырья для ториевых вольфрамовых электродов
6.1.1 Оборудование для измельчения и просеивания вольфрамового порошка
6.1.2 Оборудование для легирования оксидом тория
6.2 Оборудование для порошковой металлургии для ториевых вольфрамовых электродов
6.2.1 Смесители
6.2.2 Прессы
6.2.3 Высокотемпературная печь для спекания
6.3 Формовочное и технологическое оборудование для ториевых вольфрамовых электродов
6.3.1 Календарные
6.3.2 Шлифовальное и полировальное оборудование
6.4 Радиозащитные средства для ториевых вольфрамовых электродов
6.4.1 Специальная шлифовальная машина и система удаления пыли
6.4.2 Корпуса и вентиляционное оборудование
6.4.3 Оборудование для захоронения радиоактивных отходов
6.5 Испытательное оборудование для ториевых вольфрамовых электродов
6.5.1 Детектор мощности дозы излучения X-γ
6.5.2 α, β Детектор поверхностного загрязнения
Глава 7 Отечественные и зарубежные стандарты на ториевые вольфрамовые электроды
7.1 Международные стандарты для ториевых вольфрамовых электродов
7.1.1 ISO 6848:2015 (Классификация и требования к вольфрамовым электродам)
7.1.2 AWS A5.12/A5.12M (Спецификация вольфрамового электрода Американского института сварки)
7.1.3 EN 26848 (Европейский стандарт для вольфрамовых электродов)
7.2 Отечественные стандарты на ториевые вольфрамовые электроды
7.2.1 GB/T 4187-2017 (Национальный стандарт на вольфрамовые электроды)
7.2.2 GB 18871-2002 (Базовый стандарт по защите от ионизирующих излучений и безопасности источников ионизирующего излучения)
7.2.3 Мероприятия по радиационному контролю окружающей среды и раскрытию информации о предприятиях по разработке и утилизации попутных радиоактивных полезных ископаемых (для опытного внедрения)
7.3 Нормы радиоактивной безопасности для ториевых вольфрамовых электродов
7.3.1 Концентрация тория-232 в качестве исключенной активности (1 Бк/г)
7.3.2 Требования к защите при производстве и использовании
Глава 8 Методы обнаружения ториевого вольфрамового электрода
8.1 Определение химического состава ториевого вольфрамового электрода
8.1.1 Анализ содержания оксида тория
8.1.2 Определение содержания примесей
8.2 Испытание физических свойств ториевого вольфрамового электрода
8.2.1 Испытание на плотность и твердость
8.2.2 Анализ структуры зерна
8.3 Обнаружение радиоактивности ториевого вольфрамового электрода
8.3.1 Определение мощности дозы облучения X-γ
8.3.2 α, β Обнаружение поверхностного загрязнения
8.3.3 Радиационный контроль окружающей среды
8.4 Испытание сварочных характеристик ториевого вольфрамового электрода
8.4.1 Тест на производительность дуги
8.4.2 Испытание на стабильность дуги и скорость горения
8.5 Испытательное оборудование и калибровка ториевого вольфрамового электрода
8.5.1 Требования к калибровке испытательных приборов
8.5.2 Условия тестирования и эксплуатационные характеристики
Глава 9 Преимущества и недостатки ториевого вольфрамового электрода
9.1 Преимущества ториевого вольфрамового электрода
9.1.1 Превосходные сварочные характеристики
9.1.2 Прочность при высоких температурах и износостойкость
9.2 Недостатки ториевого вольфрамового электрода
9.2.1 Опасность радиоактивного загрязнения
9.2.2 Воздействие на окружающую среду и здоровье человека
Глава 10 Хранение, транспортировка и управление безопасностью ториевых вольфрамовых электродов
10.1 Требования к окружающей среде и условиям хранения
10.2 Стандарты упаковки и меры защиты
10.3 Меры безопасности во время транспортировки
10.4 Практика управления безопасностью радиоактивных материалов
10.5 Управление чрезвычайными ситуациями и предотвращение несчастных случаев
Глава 11 Будущие тенденции развития и проблемы ториевого вольфрамового электрода
11.1 Прогресс в исследованиях и разработках альтернативных материалов для ториевого вольфрамового электрода
11.2 Охрана окружающей среды и давление радиологической безопасности
11.3 Новые процессы подготовки и экологичное производство
11.4 Направление улучшения характеристик ториевого вольфрамового электрода
11.5 Изменение рыночного спроса и развитие производственной цепочки
11.6 Влияние политик и нормативных актов и разработка нормативно-правового соответствия
Приложение
А. Глоссарий
B. Ссылки
Глава 1 Введение
1.1 Определение и обзор ториевого вольфрамового электрода
Ториевый вольфрамовый электрод представляет собой легированный электрод с высокочистым вольфрамом в качестве матрицы и легированный небольшим количеством оксида тория (ThO₂, обычно от 0,9% до 4,2%), который широко используется в процессах высокоточной сварки, таких как вольфрамовая сварка в среде инертного газа (сварка TIG). Его основной компонент, вольфрам, обладает чрезвычайно высокой температурой плавления (около 3422°C) и отличной электропроводностью, в то время как добавление оксида тория значительно снижает электронную работу электрода (около 2,63 эВ), тем самым улучшая характеристики инициирования дуги и стабильность дуги. Ториевые вольфрамовые электроды обычно классифицируются по различному содержанию оксида тория, и наиболее распространенными моделями в мире являются WT10 (0,9-1,2% ThO₂, желтое покрытие), WT20 (1,8-2,2% ThO₂, красное покрытие), WT30 (2,8-3,2% ThO₂, фиолетовый аппликатор) и WT40 (3,8-4,2% ThO₂, оранжево-желтый аппликатор). Эти модели имеют цветовую маркировку для легкой дифференциации при производстве и использовании.
Внешний вид ториевых вольфрамовых электродов имеет форму стержня, обычно от 0,5 мм до 10 мм в диаметре, а длина обычно составляет 150 мм или 175 мм, а поверхность прецизионно отшлифована и отполирована для обеспечения стабильности в процессе сварки. Его уникальные свойства обусловлены высокой температурой плавления вольфрама и способностью оксида тория к термической электронной эмиссии, что позволяет ему поддерживать стабильную дугу при высоких токовых нагрузках при одновременном снижении выгорания электродов. Легирование оксида тория не только повышает устойчивость электрода к высоким температурам, но и делает его отличным при сварке анодом постоянного тока (DCEN), особенно подходящим для сварки углеродистой стали, нержавеющей стали, никелевого сплава и титанового сплава.
Тем не менее, ториевые вольфрамовые электроды характеризуются следовыми значениями радиоактивности (в основном излучением α и β частиц из-за содержания в них оксида тория, что делает их требующими особых мер предосторожности при производстве, хранении и использовании. Несмотря на низкий уровень радиоактивности тория-232 (концентрация тория-232 составляет 1 Бк/г), долгосрочное воздействие все же может иметь потенциальные последствия для здоровья и окружающей среды. Поэтому в последние годы нерадиоактивные электроды, такие как цериевый вольфрам и лантановый вольфрам, постепенно стали заменителями, но ториевые вольфрамовые электроды по-прежнему занимают важное место в определенных областях благодаря своим отличным сварочным свойствам.
1.2 Значение ториевых вольфрамовых электродов в сварочной промышленности
Ториевые вольфрамовые электроды имеют незаменимое значение в сварочной промышленности, особенно в высокоточных процессах, таких как аргонодуговая сварка вольфрама (сварка TIG) и плазменная сварка. Сварка TIG — это метод сварки, при котором используется инертный газ (например, аргон или гелий) для защиты дуги и сварочной ванны, и который широко используется в аэрокосмической, атомной промышленности, автомобилестроении и судостроении. Ториевые вольфрамовые электроды стали предпочтительным материалом для сварки TIG благодаря их превосходным характеристикам зарождения дуги и стабильности дуги.
Прежде всего, ториевый вольфрамовый электрод хорошо работает при сварке анодом постоянного тока. Его низкая работа по улету электронов позволяет электроду легко инициировать зажигание дуги, а дуга остается стабильной при высоких токах, уменьшая разбрызгивание и сварочные дефекты. Это особенно важно для сварки металлов с высокой температурой плавления, таких как титановые сплавы и нержавеющие стали. Например, в аэрокосмической промышленности, где сварка титановых деталей требует чрезвычайно высокой точности и качества поверхности, ториевые вольфрамовые электроды обеспечивают однородность и прочность сварного шва. Кроме того, низкая скорость выгорания ториевых вольфрамовых электродов при высоких токовых нагрузках продлевает срок службы электродов и снижает производственные затраты.
Во-вторых, высокая проводимость и термическая стабильность ториевых вольфрамовых электродов делают их пригодными для сварки широкого спектра материалов, включая углеродистую сталь, легированную сталь, медные сплавы и сплавы на основе никеля. Электроды с различным содержанием оксида тория, такие как WT20 и WT40, могут быть выбраны в зависимости от сварочного тока и типа материала для удовлетворения различных технологических потребностей. Например, WT20 наиболее широко используется при сварке средними токами из-за умеренного содержания оксида тория (1,8-2,2%), в то время как WT40 больше подходит для сильноточных промышленных сценариев с тяжелыми условиями эксплуатации.
Кроме того, ториевые вольфрамовые электроды также имеют важное применение в плазменной сварке и дуговой резке. Плазменная сварка требует, чтобы электрод сохранял стабильность в высокотемпературной плазменной среде и под высоким давлением, а устойчивость ториевых вольфрамовых электродов к высоким температурам делает его идеальным выбором. При дуговой резке ториевые вольфрамовые электроды могут обеспечить высокопрочную дугу, обеспечивающую эффективность и точность резки. Эти свойства делают ториевые вольфрамовые электроды незаменимыми в современной промышленности, и хотя их проблемы с радиоактивностью привели к изучению альтернативных материалов, их преимущества в конкретных сценариях с высоким спросом все еще трудно полностью заменить.
1.3 Предпосылки исследований и применения
Разработка и применение ториевых вольфрамовых электродов началось в начале 20-го века и постепенно развивалось с развитием технологии дуговой сварки. Вольфрам является идеальным выбором для электродных материалов из-за его высокой температуры плавления и отличной электропроводности, но сложность завязывания дуги и нестабильность дуги чистых вольфрамовых электродов при высоких токах ограничивают его применение. В 30-х годах 20 века исследователи обнаружили, что производительность вольфрамовых электродов можно значительно улучшить, легировав небольшим количеством оксида тория. Открытие того, что низкая электронная работа оксида тория снижает энергию, необходимую для зажигания дуги, при этом улучшая долговечность электрода при высоких температурах, привело к широкому применению ториевых вольфрамовых электродов.
В последующие десятилетия процесс подготовки ториевых вольфрамовых электродов продолжал совершенствоваться. Внедрение технологии порошковой металлургии позволило получить равномерное распределение оксида тория, что улучшает качество и консистенцию электродов. В 80-х годах 20 века, с популяризацией технологии сварки TIG, ториевые вольфрамовые электроды стали основными материалами в сварочной промышленности, а также были сформулированы международные стандарты (такие как ISO 6848 и AWS A5.12) для регулирования их производства и использования.
Тем не менее, радиоактивность ториевых вольфрамовых электродов постепенно привлекла к себе внимание. Торий-232 в оксиде тория является природным радиоактивным элементом, и его распад выделяет α частиц и небольшое количество β и γ излучения. Несмотря на низкий уровень радиоактивности, он все же может представлять потенциальную опасность для здоровья работников и окружающей среды во время производства и использования, например, пыль, образующаяся при шлифовании электродов. С 90-х годов 20 века европейские и американские страны начали продвигать исследования и разработки нерадиоактивных электродов, и на рынок постепенно вышли цериевые вольфрамовые электроды (WC20) и лантановые вольфрамовые электроды (WL20). Эти альтернативные электроды по своим характеристикам близки к ториевым вольфрамовым электродам и не имеют радиоактивного риска, поэтому на некоторых участках они постепенно вытесняют ториевые вольфрамовые электроды.
Несмотря на это, ториевые вольфрамовые электроды по-прежнему обладают уникальными преимуществами в некоторых требовательных областях. Например, в атомной и аэрокосмической промышленности ториево-вольфрамовые электроды по-прежнему являются предпочтительным материалом из-за их превосходной стабильности дуги и высокой термостойкости. В последние годы акцент исследований сместился на оптимизацию процесса производства ториевых вольфрамовых электродов для снижения радиоактивного загрязнения, а также на изучение новых легирующих материалов для дальнейшего улучшения характеристик. Кроме того, в связи со все более строгими экологическими нормами производство и использование ториевых вольфрамовых электродов становится все более ограниченным, что побуждает отрасль разрабатывать более безопасные и экологически чистые альтернативы.
Во всем мире продолжается применение и исследования ториевых вольфрамовых электродов. Являясь крупной страной по запасам вольфрама, Китай занимает важное положение в производстве и экспорте ториевых вольфрамовых электродов, и связанные с ним предприятия продолжают совершенствовать свои производственные процессы в соответствии с международными стандартами. В то же время спрос на ториевые вольфрамовые электроды в международной сварочной промышленности остается высоким, особенно в развивающихся странах и в отдельных отраслях промышленности. В будущем, с развитием новых материалов и процессов, роль ториевых вольфрамовых электродов может измениться, но их важное положение в истории сварочных технологий неоспоримо.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Энциклопедия ториевого вольфрамового электрода
===================================================================
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.
If you are interested in related products, please contact us:
Email: sales@chinatungsten.com|
Tel: +86 592 5129696 / 86 592 5129595
