Каталог
Глава 1: Обзор цериевых вольфрамовых электродов
1.1 Определение и история цериевого вольфрамового электрода.
1.1.1 Состав и основные понятия цер Химического вольфрамового электрода
1.1.2 Открытие и разработка цериевых вольфрамовых электродов
1.1.3 Предыстория цериевого вольфрамового электрода, заменяющего ториевый вольфрамовый электрод
1.2 Применение цериевого вольфрамового электрода в сварочной промышленности
1.2.1 Сравнение цериевого вольфрамового электрода с другими вольфрамовыми электродами
1.2.2 Обзор международного рынка и его развитие
Глава 2: Классификация цериевых вольфрамовых электродов
2.1 Классификация по содержанию оксида церия
2.1.1 Характеристики и применение электродов на основе 2% оксида церия (WC20)
2.1.2 Применение и применение других электродов с нестандартным содержимым
2.2 Классификация по типу тока
2.2.1 Цериевый вольфрамовый электрод для сварки постоянным током (DCEN/DCEP)
2.2.2 Цериевый вольфрамовый электрод для сварки переменным током
2.2.3 Анализ характеристик электродов переменного и постоянного тока двойного назначения.
2.3 Классификация по форме и размеру
2.3.1 Электрод Стержневой (стандартные характеристики длины и диаметра)
2.3.2 Игольчатый электрод (для прецизионной сварки)
2.3.3 Электроды специальной формы (специального назначения)
2.4 Классификация по области применения
2.4.1 Сварочный электрод общего назначения
2.4.2 Прецизионные сварочные электроды (микроэлектроника, медицинские приборы и т.д.)
2.4.3 Электроды высокотемпературные сварочные с высоким включением
2.5 Стандарты классификации и идентификации
2.5.1 Классификация и цветовые шкалы в международных стандартах (ISO 6848, AWS A5.12)
2.5.2 Классификация и идентификация в национальных стандартах (GB/T 4192)
2.5.3 Спецификации упаковки и маркировки электродов
Глава 3: Характеристики цериевых вольфрамовых электродов
3.1 Физические характеристики цериевых вольфрамовых электродов
3.1.1 Температуры плавления и золочения цериевых вольфрамовых электродов
3.1.2 Плотность и твердость цериевых вольфрамовых электродов
3.1.3 Коэффициент теплового расширения и теплопроводности цериевых вольфрамовых электродов
3.2 Химические свойства цериевых вольфрамовых электродов
3.2.1 Стабильность оксида цера Химия
3.2.2 Коррозионная стойкость цериевых вольфрамовых электродов
3.2.3 Поведение церий-вольтовых химикатовых электродов в высокотемпературных средах
3.3 Электрические характеристики цериевых вольфрамовых электродов
3.3.1 Работа по рассеянию электронов цериевого вольфрамового электрода
3.3.2 Характеристики инициирования дуг и стабильности размеров дуг церий-вольфрамовых электродов
3.3.3 Допустимая нагрузка на току цериевого вольфрамового электрода
3.4 Механические свойства цериевых вольфрамовых электродов
3.4.1 Пластичность и хрупкость церий-вольфрамовых электродов
3.4.2 Противоэкспортные характеристики цериево-вольфрамовых электродов
3.4.3 Скорость прогорания электродов из цериевого вольфрама
3.5 Экологические и безопасные характеристики цериевых вольфрамовых электродов
3.5.1 Нерадиоактивное преимущество церий-вольфрамовых электродов
3.5.2 Экологичность цериевых вольфрамовых электродов
3.5.3 Оценка охраны здоровья и безопасности церий-вольфрамовых электродов
3.6 CTIA GROUP LTD Цериевый вольфрамовый электрод, паспорт безопасности материалов
Глава 4: Процесс подготовки и производства и технология цериевого вольфрамового электрода
4.1 Выбор источника и предварительная обработка цериевого вольфрамового электрода
4.1.1 Требования к чистоте и размеру частиц вольфрамового порошка
4.1.2 Контроль источника и качества оксида церия
4.1.3 Выбор других приборов
4.2 Процесс порошковой металлургии с использованием церий-вольфрамового электрода
4.2.1 Процесс проведения и легирования
4.2.2 Технология прессования
4.2.3 Процесс выпечки (высокотемпературное выпекание и контроль атмосферы)
4.3 Технология обработки цериевого вольфрамового электрода
4.3.1 Процесс каландрирование и черчения
4.3.2 Шлифовка, полировка и обработка поверхности.
4.3.3 Резка и формовка
4.4 Контроль качества и оптимизация технологического процесса цериевых вольфрамовых электродов
4.4.1 Контроль качества состава
4.4.2 Анализ микроструктуры (SEM, XRD и т.д.)
4.4.3 Оптимизация параметров технологического процесса
4.5 Передовая технология производства церий-вольфрамового электрода
4.5.1 Технология нанолегирования
4.5.2 Технология плазменного выпечки
4.5.3 Интеллектуальное производство и автоматизация
Глава 5: Использование цериевых вольфрамовых электродов
5.1 Применение при сварке цериевых вольфрамовых электродов
5.1.1 Сварка TIG
5.1.2 Плазменная дуговая сварка
5.1.3 Слаботочная сварка током (трубы, прецизионные компоненты и т. д.)
5.2 Применение цериевых вольфрамовых электродов без сварки
5.2.1 Плазменная резка
5.2.2 Сварка и наплавка
5.2.3 Другие применения высокотемпературного разряда
5.3 Области применения цериевых вольфрамовых электродов
5.3.1 Аэрокосмическая промышленность
5.3.2 Автомобильное строительство
5.3.3 Энергетика и химическая промышленность
5.3.4 Производство медицинского оборудования
5.4 Особые случаи применения цериевых вольфрамовых электродов
5.4.1 Сварка нержавеющей стали и титановых сплавов
5.4.2 Пайка микроэлектронных компонентов
5.4.3 Сварка высоковольтных жгутов проводов
Глава 6: Производственное оборудование для производства цериевых вольфрамовых электродов
6.1 Оборудование для обработки абразивом для цериевых вольфрамовых электродов
6.1.1 Оборудование для измельчения и просеивания вольфрамового порошка
6.1.2 Оборудование для очистки оксида церия
6.2 Оборудование для порошковой металлургии для цериевых вольфрамовых электродов
6.2.1 Смесительная машина и легочное оборудование
6.2.2 Гидравлический пресс и изостатическое прессовое оборудование
6.2.3 Высокотемпературная печь для выпечки (вакуумная/атмосферная печь)
6.3 Технологическое оборудование для цериевых вольфрамовых электродов
6.3.1 Каландровая и волочильная машина
6.3.2 Прецизионные шлифовальные и полирующие станки
6.3.3 Оборудование для резки и формовки
6.4 Оборудование для испытаний и контроля качества цериевых вольфрамовых электродов
6.4.1 Состав анализаторов (ICP-MS, XRF и т.д.)
6.4.2 Оборудование для обнаружения микроструктур (СЭМ, ПЭМ)
6.4.3 Оборудование для тестирования производительности (тестер производительности инициации дуги)
6.5 Автоматизация и интеллектуальное оборудование для цериевых вольфрамовых электродов
6.5.1 Промышленные роботы и автоматизированные производственные линии
6.5.2 Система онлайн-мониторинга и сбора данных
Глава 7: Отечественные и международные стандарты на цериевые и вольфрамовые электроды
7.1 Международный стандарт на цериевые вольфрамовые электроды
7.1.1 ISO 6848: Классификация и требования к вольфрамовым электродам.
7.1.2 AWS A5.12: Технические характеристики характеристики вольфрамовых электродов
7.1.3 EN 26848: Европейский стандарт на вольфрамовые электроды.
7.2 Отечественные стандарты на цериево-вольфрамовые электроды.
7.2.1 GB/T 4192: Технические условия вольфрамовых электродов.
7.2.2 JB/T 12706: Стандарт вольфрамовых электродов для сварки.
7.2.3 Другие соответствующие отраслевые стандарты
7.3 Стандартное сравнение и интерпретация цериевых вольфрамовых электродов
7.3.1 Сходства и различия между отечественными и зарубежными стандартами
7.3.2 Руководящее значение стандарта для производства и применения
7.4 Обновление стандартов и развитие цериевых вольфрамовых электродов
7.4.1 Проверка новых технологий по стандартам
7.4.2 Изменения в требованиях охраны окружающей среды и безопасности
Глава 8: Обнаружение цериевых вольфрамовых электродов
8.1 Определение химического состава цериевых вольфрамовых электродов
8.1.1 Анализ содержания оксида церия
8.1.2 Обнаружение помещения
8.1.3 Оценка оценок
8.2 Физические свойства цериевых вольфрамовых электродов
8.2.1 Испытание на свечение и твердость
8.2.2 Контроль точности размеров и качества поверхности
8.2.3 Испытания на тепловые характеристики
8.3 Определение электрических свойств цериевого вольфрамового электрода
8.3.1 Измерение мощности убегания электронов
8.3.2 Испытания по инициированию дуги и характеристик размера дуги
8.3.3 Проверка уровня выгорания
8.4 Определение микроструктуры цериевого вольфрамового электрода
8.4.1 Анализ размера и распределения зерен
8.4.2 Проверка распределения распределения оксидов
8.4.3 Обнаружение дефектов (трещин, пор и т.д.)
8.5 Испытания цериевых вольфрамовых электродов для окружающей среды и безопасности
8.5.1 Обнаружение радиоактивности
8.5.2 Оценка воздействия на окружающую среду
8.5.3 Испытания по охране труда и технической безопасности
8.6 Испытательное оборудование и технология цериевых вольфрамовых электродов
8.6.1 Введение в тестирование общих инструментов
8.6.2 Новые технологии обнаружения (обнаружение с помощью ИИ и т.д.)
Глава 9: Распространенные проблемы и решения для пользователей цериевых вольфрамовых электродов
9.1 Возможные причины дуговой нестабильности цериевых вольфрамовых электродов
9.1.1 Неправильная форма наконечника электрода
9.1.2 Текущие настройки не соответствуют требованиям
9.1.3 Проблемы с расходом или чистотой защитного газа
9.1.4 Загрязнение или окисление электродов
9.2 Что делать, если наконечник цериевого вольфрамового электрода сгорает слишком быстро?
9.2.1 Проверка текущего типа и полярности
9.2.2 Оптимизация угла заточки наконечника
9.2.3 Регулировка типа и расхода защитного газа
9.2.4 Использование электродов с повышенным напряжением церия
9.3 Как правильно выбрать содержание церия?
9.3.1 Выбор в зависимости от материала сварки (нержавеющая сталь, алюминий и т.д.)
9.3.2 Выбор в соответствии с типом и силой тока
9.3.3 Уточните условия сварки и соответствие оборудования
9.3.4 Баланс между стоимостью и производительностью
9.4 Меры противодействия трудности дугового разряда цериевых вольфрамовых электродов
9.4.1 Проверка чистоты поверхности электрода
9.4.2 Оптимизация зонда
9.4.3 Регулировка параметров сварочного оборудования (высокочастотное зажигание дуги и т.д.)
9.4.4 Замените электрод или проверьте стабильность блока питания.
9.5 Анализ проблем смешанного использования цериевой вольфрамы и лантанового вольфрама
9.5.1 Эффекты микширования
9.5.2 Проблемы с нестабильностью дуги, которые могут быть вызваны вращением
9.5.3 Рекомендации по идентификации и управлению при включении
9.5.4 Рекомендуемый выбор электродов и альтернатив
Глава 10: Будущие тенденции развития цериевых вольфрамовых электродов
10.1 Технологические инновации цериевых вольфрамовых электродов
10.1.1 Новые легированные материалы и процессы
10.1.2 Интеллектуальное и экологически чистое производство
10.1.3 Исследование и разработка высокоэффективных электродов
10.2 Расширение применения цериевых вольфрамовых электродов
10.2.1 Спрос со стороны контейнеров (новая энергетика, полупроводники и другие)
10.2.2 Технология микросварки и сверхточной сварки
10.3 Рынок и политика в области цериевых вольфрамовых электродов
10.3.1 Прогноз развития мирового рынка
10.3.2 Анализ политики в области охраны окружающей среды в промышленности
10.3.3 Тенденции в международной торговле и поставки цепочек
Приложение
А. Глоссарий
B.Ссылки
Глава 1 Обзор цериевых вольфрамовых электродов
1.1 Определение и история цериевого вольфрамового электрода.
1.1.1 Состав и основные понятия цер Химически-вольфрамового электрода
Цериевый вольфрамовый электрод — это материал электродов, специально изготовленный в вольфрамовой сварке в среде инертного газа, в среде защитного газа (сварка TIG) и других сварочных процессах, а его основным компонентом является небольшое количество оксида церия (CeO₂), легированной вольфрамовой (W) матрицей. Благодаря переходному металлу с высокой температурой плавления (3422°C) и высокой потолочностью (19,25 г/см³), вольфрам является надежным выбором для электродных материалов благодаря своей превосходной термостойкости и проводимости. Однако чистые вольфрамовые электроды имеют такие проблемы, как неисправности дуги зажигания, недостаточная стабильность дугового столба и высокая скорость выгорания во время сварки. Чтобы улучшить эти свойства, ученые оптимизируют работу по убеганию электронов, добавляя оксиды редкоземельных элементов в вольфрамовую матрицу, тем самым максимально улучшая производительность сварки. Церий-вольфрамовые электроды обычно содержат 2–4% оксида церия, что, как было доказано в практическом применении, значительно повышает производительность инициирования дуги, стабильности динамиков и подключения электродов.
Поскольку оксидом редкоземельных элементов, оксид церия имеет низкую работу по убеганию электронов (около 2,5 эВ по сравнению с 4,5 эВ для чистой вольфрама), это означает, что электроны с большей вероятностью убегают от поверхности электрода, снижая напряжение, необходимое для дугового разряда, и улучшая стабильность дуги. С точки зрения химического состава, допустимое соотношение цериевых вольфрамовых электродов составляет 96% 98%, оксид церия составляет 2% и 4%, и могут сохраняться последующие количества других примесей (таких как железо, кремний и т. д.), которые обычно измеряются на крайне низких уровнях с помощью процессов производства высокой чистоты для обеспечения стабильности работы электродов. В процессе производства цериевых вольфрамовых электродов обычно используется технология порошковой металлургии, при которой порошковый оксид церия колеблется с порошком вольфрама для формирования электродных стержней диаметром от 0,25 мм до 6,4 мм и длиной от 75 мм до 600 мм путем прессования, спекания и обработки под давлением. Общие спецификации включают диаметры 1,0 мм, 1,6 мм, 2,4 мм и 3,2 мм, которые могут способствовать различным видам сварки.
Также стоит обратить внимание на физические свойства церий-вольфрамовых электродов. Его близость к чистой вольфрамовой плотности, около 19,2 г/см³, поверхность обычно серовато-белая или металлическая. Благодаря добавлению оксида церия электрод обеспечивает устойчивость к выгоранию при высоких температурах, особенно при сварке током с низким током, что позволяет сохранить стабильность наконечника электрода и снизить потери электрода, вызванные высокотемпературной абляцией. Кроме того, цериевые вольфрамовые электроды не содержат радиоактивных материалов, что делает их зеленым и экологически чистым электродным воздействием, широко используемым в промышленных процессах с серьезными воздействиями на здоровье и окружающую среду.
С микроскопической точки зрения распределение оксида церия в вольфрамовой матрице оказывает существенное влияние на производительность электрода. Частицы оксида церия обычно распределяются по границам вольфрамового зерна в микронном состоянии, что может эффективно замедлять температурную рекристаллизацию вольфрама, тем самым улучшая сопротивление ползучести и механическую прочность электрода. В процессе сварки частицы оксида церия также могут создавать термоэмиссионные воздействия, что еще больше повышает стабильность дуги. По сравнению с другими легированными электродами (например, ториевыми вольфрамовыми электродами), цериевые вольфрамовые электроды обладают превосходными дугообразными свойствами в условиях низкого тока, что делает их постоянным упором для сварки подвижных труб и тонкой сварки деталей.
Основная концепция церий-вольфрамовых электродов также включает в себя их связь в различных условиях сварки. При прямой сварке током (DCSP) цериево-вольфрамовые электроды обеспечивают стабильное закручивание дуг при более низких токах, что делает их пригодными для сварки таких материалов, как углеродистая сталь, нержавеющая сталь и титановые сплавы. При сварке переменным током (AC), несмотря на то, что ее производительность немного уступает ториевым вольфрамовым электродам, результаты сварки все же могут быть достигнуты за счет оптимизации параметров сварки, таких как размер тока и форма наконечника электрода. Геометрия наконечника электрода также влияет на производительность сварки. При сварке контура током наконечника электрода обычно необходимо отшлифовать под углом конуса 30° ~ 60° для проведения изоляции дуги; При сварке переменным током наконечник электрода образует полусферическую форму, которая помогает рассеивать дугу и подходит для сварки легких материалов, таких как алюминий и магний.
1.1.2 Открытие и разработка цериевых вольфрамовых электродов
Открытие и разработка церий-вольфрамовых электродов повлияли на эволюцию вольфрамовых электродов в сварочной промышленности. Исследования вольфрамовых электродов начались в начале 20-го века, когда постепенно появилась технология сварки TIG, и в качестве материала электродов был выбран вольфрам из-за его высокой температуры плавления и устойчивости к высоким температурам. Тем не менее, чистые вольфрамовые электроды имеют проблемы с инициацией дуги и нестабильностью дуги в практическом применении, что побудило изучить возможность улучшить их характеристики путем легирования оксидами редкоземельных элементов. Ранние вольфрамовые электроды были в основном ториевыми вольфрамовыми электродами, которые широко использовались с 50-х по 80-е годы 20-го века из-за их превосходных сварочных свойств. Однако торий (Th) является радиоактивным элементом, а его оксид тория (ThO₂) имеет тенденцию к последующему количеству радиации (доза облучения составляет около 3,60×10⁵ Кюри/кг) при изготовлении и использовании электродов, что создает потенциальную опасность для здоровья человека и окружающей среды. Эта проблема заключается в проведении исследований и разработке нерадиоактивных электродных материалов, а в этом веке появились церий-вольфрамовые электроды.
Исследования и разработки цериевых вольфрамовых электродов в 80-х годах 20 века и первоначально были предложены научно-исследовательскими институтами сварочных материалов в Европе и США. Исследователи обнаружили, что оксид церия, как и нерадиоактивный оксид редкоземельных элементов, может значительно ухудшить работу вольфрамовых электродов при утечке электронов, тем самым значительно улучшая характеристики дугового разряда. В середине 1980-х годов на рынке появилась первая партия цериевых вольфрамовых электродов, содержащих 2% ~ 4% оксида церия, и в первые дни они в основном использовались в экспериментах по сварке током. По сравнению с ториевыми вольфрамовыми электродами, цериевые вольфрамовые электроды обладают лучшим качеством дугового разряда в условиях низкого тока и отсутствия облучения, что быстро привлекает внимание сварочной промышленности.
К 1990-м годам, с широким внедрением технологий сварки TIG и плазменно-дуговой сварки, развитие цериевого вольфрамового электрода началось в стадии быстрого развития. Совершенствование производственного процесса сделало передачу оксида церия в вольфрамовой матрице более равномерным, а стабильность работы электрода значительно ограничена. Например, оптимизируя процесс порошковой металлургии, производители могут точно контролировать содержание оксида церия и размер частиц, тем самым максимально повышая расход и качество сварочных электродов. Кроме того, церий-вольфрамовые электроды сравнительно недороги в производстве, что дает им конкурентное преимущество с точки зрения экономики. В конце 1990-х годов цериевые вольфрамовые электроды начали заменять ториевые вольфрамовые электроды, особенно в регионах с постоянными требованиями защиты окружающей среды и безопасности, таких как Европа и Северная Америка.
В 21 веке сфера применения цериевых вольфрамовых электродов еще больше расширилась. Несмотря на то, что страны с прочными богатствами вольфрамы в мире (на их долю приходится более 60% мировых запасов вольфрамы), Китай играет решающую роль в исследованиях, разработках и производстве цериевых вольфрамовых электродов. В начале 2000-х годов Китайская ассоциация вольфрамовой промышленности и связанное с ней предприятие сформулировали национальный стандарт «Вольфрамовые электроды для дуговой сварки и плазменной сварки и резки» (GB/T 31908-2015), который стандартизировал производство и контроль качества цериевых вольфрамовых электродов. С 2005 года производство цериевых вольфрамовых электродов в Китае значительно увеличилось, достигнув 1200 тонн в 2009 году, что составляет около 75% мирового производства вольфрамовых электродов. В этот период цериевые вольфрамовые электроды стали широко применяться при сварке железнодорожных трубопроводов, производстве компонентов аэрокосмической техники и прецизионной инструментальной сварки.
В последние годы, благодаря концепции «зеленого» производства и развитию, цериевые вольфрамовые электроды еще больше укрепили позиции на рынке благодаря отсутствию радиации и низкому климату в окружающей среде. Крупные производители сварочного оборудования по всему миру начали использовать цериевые вольфрамовые электроды в качестве альтернативы ториевым вольфрамовым электродам. В то же время внедрение новых производственных технологий (таких как наноразмерное легирование оксидом церия) еще больше ограничивает характеристики цериевых вольфрамовых электродов, что сделало их более широко используемыми в высокоточной сварке и аппаратном сварочном оборудовании.
1.1.3 Предыстория цериевого вольфрамового электрода, заменяющего ториевый вольфрамовый электрод
В качестве основного электродного материала в сварочной промышленности в 20 веке ториевый вольфрамовый электрод широко использовался благодаря своим превосходным сварочным характеристикам. Ториевый вольфрамовый электрод значительно снижает работу убегания электронов (около 2,7 эВ) за счет легирования вольфрамовой матрицы 2% ~ 3% оксида тория (ThO₂), что делает его хорошо работающим как при постоянной, так и при переменной сварке. Тем не менее, радиоактивность постепенно стала основной проблемой для его применения. Оксидия предлагает следующие количества при шлифовке электродов, сварке и утилизации, и, несмотря на низкую дозу облучения (около 3,60×10⁵кюри/кг), воздействие может привести к угрозе для здоровья сварщиков, что повышает риск развития инициативы. Кроме того, утилизация отходов вольфрамовых электродов требует специальных мер (таких как глубокие захоронения или герметичное хранение), что увеличивает затраты на использование и нагрузку на окружающую среду.
В 1970-е годы международное сообщество регулировало радиоактивные материалы все строго. Например, Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) издала строгие рекомендации по профессиональному радиационному облучению, которые подталкивают сварочное производство к поиску нерадиоактивных альтернатив. Церий-вольфрамовые электроды являются одной из наиболее желательных альтернатив благодаря своим безрадиационным свойствам, таким образом, дуговым свойствам и низкой скорости выгорания. По сравнению с ториевыми вольфрамовыми электродами, цериевые вольфрамовые электроды имеют более низкое пусковое напряжение дуги и более высокую температуру тока при прямой сварке с током, что особенно подходит для слаботочной сварки. Кроме того, процесс производства цериевого вольфрамового электрода относительно прост и стоимость ниже, что еще больше затрудняет его продвижение.
Процесс замены ториевых вольфрамовых электродов неактуален в одночасье. В 1990-е годы ториевые вольфрамовые электроды все еще применялись у многих традиционных сварщиков и предприятий благодаря их устойчивости и простоте работы при высоких токах нагрузки. Особенно в нынешних странах использование ториевых вольфрамовых электродов широко распространено из-за недостаточного понимания радиационной опасности. Однако с улучшением экологических норм и развитием технологий сварки цериевые вольфрамовые электроды постепенно становились более продвинутыми в развитии рынка. В начале 2000-х годов Европейское общество сварщиков и Американское общество сварщиков (AWS) подписали руководство, рекомендующее использовать церий-вольфрамовые и лантан-вольфрамовые электроды в качестве альтернативы ториево-вольфрамовым электродам. Китай также значительно увеличил долю цериевых вольфрамовых электродов в производстве вольфрамовых электродов после 2005 года.
Предпосылки замены также влияют на глобальные распределения вольфрамовых ресурсов и рыночный спрос. Являясь крупнейшим в мире производителем вольфрамы, Китай владеет богатыми ресурсами церия (запасы редкоземельных элементов составляют более 30% в мире), создавая исходную основу для широкомасштабного производства цериевых вольфрамовых электродов. В отличие от этого, ресурсная база ограничена, затраты на строительство и переработку высоки, что еще больше повышает рыночную конкурентоспособность цериевых вольфрамовых электродов.
1.2 Место цериевого вольфрамового электрода в сварочной промышленности
1.2.1 Сравнение цериевого вольфрамового электрода с другими вольфрамовыми электродами
Предложение цериевых вольфрамовых электродов в сварочной промышленности связано с их различиями в характеристиках с другими типами вольфрамовых электродов, такими как ториевый вольфрам, лантановый вольфрам, циркониевый вольфрам, иттриевый вольфрам и чистые вольфрамовые электроды. Ниже приведено подробное сравнение цериевых вольфрамовых электродов с другими электродами различных размеров:
Характеристики инициирования дуги: Цериевые вольфрамовые электроды обладают лучшими свойствами инициирования дуги при слабой сварке током, при этом напряжении инициирования дуги ниже, чем у чистых вольфрамовых электродов и ториевых вольфрамовых электродов. Это связано с низким уровнем воздействия электронов оксида церия, что способствует удалению электронов с поверхности электрода. В отличие от них, ториевые вольфрамовые электроды обеспечивают более стабильную работу дугового разряда при высоких токах, но проблемы с электромагнитным ограничением их применения. Характеристики дугового электрода лантанового вольфрама (содержащего 1,5% ~ 2% оксида лантана) аналогичны характеристикам цериевого вольфрамового электрода, но немного уступают при сварке переменным током. Циркониевые вольфрамовые электроды и чистые вольфрамовые электроды, предназначенные для сварки переменным током и имеющие плохие характеристики дугового разряда.
Стабильность дуги: цериевые вольфрамовые электроды могут поддерживать стабильную дугу при прямой сварке постоянным током, особенно в условиях низкого тока (10 ~ 50 А), с зависимостью дрожания дуги, что подходит для прецизионной сварки. Ториевый вольфрамовый электрод обладает лучшей стабильностью дуги при высоких токах (>100 А), но скорость его выгорания выше. Лантановые вольфрамовые электроды обеспечивают хорошую стабильность дуги как при сварке током, так и при сварке переменным током, а их подключение выше, чем у цериевых вольфрамовых электродов. Циркониевый вольфрамовый электрод устойчив к дуге при сварке переменным током и подходит для сварки алюминиевых и магниевых сплавов, но не для сварки постоянным током.
Скорость выгорания: скорость выгорания цериевых вольфрамовых электродов ниже, чем у ториевых вольфрамовых электродов при сварке постоянным током, срок службы электродов больше. При сварке переменным током скорость выгорания цериевого вольфрамового электрода немного выше, чем у ториевого вольфрамового электрода, но ее можно эффективно контролировать, оптимизируя параметры сварки. Лантановые вольфрамовые электроды имеют низкую скорость выгорания, особенно в условиях высокого тока. Высокая скорость выгорания чистого вольфрамового электрода и циркониевого вольфрамового электрода ограничивает их применение в цепях с переменными нагрузками.
Применяемые материалы: Цериевые вольфрамовые электроды, предназначенные для сварки током углеродистой стали, нержавеющей стали, титановых сплавов и никелевых сплавов, особенно в железнодорожных трубах и сварке тонких пластин. Ториевые вольфрамовые электроды идеально подходят для этих материалов, но более выгодны при высоких нагрузках. Лантановые вольфрамовые электроды идеально подходят для сварки как постоянным, так и переменным током, что делает их пригодными для работы с материалами с широким диапазоном излучений. Циркониевые вольфрамовые электроды и чистые вольфрамовые электроды, используемые для сварки, подвергаются воздействию магния и их сплавов переменным током. Иттриевые вольфрамовые электроды применяют для качественной сварки в военной и аэрокосмической областях из-за их низкой глубины проплавления.
Окружающая среда и безопасность: Цериевые вольфрамовые электроды и лантановые вольфрамовые электроды имеют значительные преимущества благодаря своей нерадиоактивной природе и, как следствие, зеленым и экологически чистым материалам. Ториевые вольфрамовые электроды требуют тщательной обработки (например, закрытого хранения и пыленепроницаемой шлифовки) из-за проблем с излучением, что увеличивает стоимость эксплуатации. Циркониевые вольфрамовые электроды и чистые вольфрамовые электроды не создают проблем с излучением, но их эксплуатационные ограничения ограничивают область их применения.
Стоимость и доступность: Стоимость производства цериевых вольфрамовых электродов ниже, чем у ториевых вольфрамовых электродов, а цериевые ресурсы в изобилии, предложение на рынке стабильно. Лантановые вольфрамовые электроды стоят немного выше, чем цериевые вольфрамовые электроды, но их превосходные свойства позволяют им занять место на рынке высокого класса. Стоимость вольфрамовых электродов постепенно увеличивается из-за нехватки ресурсов и требований по защите окружающей среды. Циркониевые вольфрамовые электроды и чистые вольфрамовые электроды имеют более низкую стоимость, но ограниченные возможности применения.
В знаменитом тесте 1998 года сравнивались характеристики 2% ториевых вольфрамовых электродов, 2% цериевых вольфрамовых электродов и 1,5% лантановых вольфрамовых электродов при сварке 70 А и 150 А постоянного тока. Результаты показали, что характеристики дугового разряда и скорость выгорания церий-вольфрамовых электродов были лучше, чем у ториев-вольфрамовых электродов при низких токах, в то время как лантановые вольфрамовые электроды хорошо работали в условиях обоих токов. Этот тест важен для популяризации цериевых вольфрамовых электродов.
1.2.2 Обзор международного рынка и его развитие
Цериевые вольфрамовые электроды все больше укрепляют свои позиции на мировом рынке сварки, а их рыночный спрос тесно связан с активной сваркой TIG и плазменно-дуговой сваркой. Объем мирового рынка вольфрамовых электродов неуклонно рос в течение ударного напряжения, при этом общее потребление составило около 1 600 тонн в 2020 году, из которых цериевые вольфрамовые электроды составляют около 30% ~ 40% доли рынка. Являясь крупнейшим в мире производителем вольфрамовых электродов, на долю Китая приходится более 75% мирового годового производства, производство и экспорт цериевых вольфрамовых электродов продолжают расти. В 2009 году производство вольфрамовых электродов в Китае достигло 1200 тонн, причем доминировали цериевые вольфрамовые электроды.
Драйверы рынка:
Экологический спрос: Глобальный спрос на экологически чистое производство и материалы, не содержащие радиации, привел к росту популярности цериевых вольфрамовых устройств. Строгие экологические нормы в европейских и американских странах (например, директива ЕС RoHS) ограничивают использование ториевых вольфрамовых электродов, и цериевые вольфрамовые электроды стали основной альтернативой.
Технологические достижения: Развитие автоматизированного сварочного оборудования и методов прецизионной сварки увеличило спрос на высокопроизводительные электроды. Превосходные характеристики цериевых вольфрамовых электродов при сварке орбитальных трубопроводов и роботизированной сварке позволяют увеличить свою долю на рынке.
Ценовое преимущество: себестоимость производства цериевых вольфрамовых электродов ниже, чем у ториевых вольфрамовых электродов, а обильные ресурсы церия в Китае снижают затраты на сырье, что делает их более конкурентоспособными по отношению к ценовым рынкам, таким как Юго-Восточная Азия и Южная Америка.
Расширенное промышленное применение: Цериевые вольфрамовые электроды обычно используются в аэрокосмической, автомобильной, нефтехимической и судостроительной промышленности. Например, в аэрокосмической области цериевые вольфрамовые электроды, используемые для прецизионной сварки титановых и никелевых сплавов; В нефтехимической отрасли предпочтение отдается низким потерям при горении и высокой стабильности при сварке трубопроводов.
Анализ регионального рынка:
Китай: Являясь мировым центром производства и потребления вольфрамовых электродов, производство цериевых вольфрамовых электродов в Китае быстро выросло с 2005 года. Зависимость отечественного рынка от ториевых вольфрамовых электродов постепенно снижалась, и цериевые вольфрамовые электроды стали мейнстримом.
Северная Америка: Вопрос о цериево-вольфрамовых электродах на сварочном рынке США неуклонно растет, в основном для сварки нержавеющей стали и титановых сплавов. Такие компании, как Lincoln Electric, активно продвигают церий-вольфрамовые электроды в соответствии с экологическими требованиями.
Европа: Европейская ассоциация сварщиков пользуется высшим признанием цериевых вольфрамовых электродов, особенно в таких производственных компаниях, как Германия и Швеция, где цериевые вольфрамовые электроды широко используются в автомобильной и авиационной промышленности.
Азиатско-Тихоокеанский регион (за исключением Китая): рынок сварки в Индии, Южной Корее и Японии быстро растет, а церий-вольфрамовые электроды предпочитают малые и средние предприятия из-за своей низкой стоимости и высокой производительности.
Другие регионы: Нефтегазовая промышленность в Южной Америке и на Востоке продолжает повышать спрос на цериево-вольфрамовые электроды, особенно при сварке трубопроводов.
Направление развития:
Применение нанотехнологий: размещение наноразмерных частиц оксида церия в вольфрамовой матрице дополнительно оптимизирует работу электрода, что приводит к уменьшению напряжения дуги и увеличению срока службы.
Интеллектуальное производство: С развитием Индустрии 4.0 в процессе производства цериевых вольфрамовых электродов постепенно внедряется интеллектуальное оборудование для Диптихов и автоматизации, улучшающее качество и стабильность продукции.
Различные области применения: Применение цериевых вольфрамовых электродов регулируется от традиционной сварки TIG до плазменной резки, напыления и плавления, с рыночным потенциалом.
Повышение экологических стандартов: глобальные ограничения на использование радиоактивных материалов еще больше увеличат долю рынка цериевых вольфрамовых электродов, на долю которых, как следует, к 2030 году будет приходиться более 50% мирового рынка.
Вызов:
Некоторая осведомлённость о рынке: В условиях США сварщики недостаточно осведомлены о радиационной опасности ториевых вольфрамовых электродов, что приводит к более медленному продвижению цериевых вольфрамовых электродов.
Технические барьеры: Высокотехнологичные сварочные работы (например, аэрокосмическая промышленность) требуют чрезвычайно высокой производительности электродов и, что необходимо, в дальнейшей оптимизации под эти требования.
Конкурентное давление: Вольфрамовые электроды из лантана представляют собой особую конкуренцию цериевым вольфрамовым электродам благодаря их различным характеристикам в условиях высоких токов, особенно на европейском рынке.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Энциклопедия вольфрамовых электродов с церием
===================================================================
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
