[发明专利]一种钨钇电极的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造电极的技术，尤其涉及用于钨极惰性气体保护焊TIG和等离子PLSMA等技术中的钨钇电极的制造方法。 

背景技术

钨电极材料是应用在钨极惰性气体保护焊(TIG)和等离子(PLSMA)技术中的关键材料之一。目前在工业上使用的钨电极有许多种类。例如：铈钨电极、镧钨电极、钍钨电极等。在广泛使用的钨电极中钍钨电极显示了较好的性能。但由于钍为放射性的物质，会对人体产生累积性的放射性危害并对环境产生放射性污染，目前所研制的钨钇电极，目的是在钨极惰性气体保护焊TIG和等离子PLSMA技术领域中取代有放射性的钍钨电极。实际应用效果表明，钨钇电极在焊接时，弧束细长，压缩程度大，尤其在中、大电流熔深最大，目前主要用于军工和航空航天工业。钨钇电极具有寿命长、起弧性能好的特点，有广阔的应用前景。钨钇电极在中、大电流熔深等方面成功地取代了钍钨电极。随着高新技术的发展，机械电子、石油、化工、航空航天、船舶、原子能等领域，被切割的金属母材料的种类、形状、厚度等要求越来越复杂，对钨电极的性能要求越来越苛刻。 

目前国内外制造钨钇电极的方法，主要是采用蒸发锅搅制成钨钇包覆粉末，再用钨钇包覆粉末制备钨钇电极，发明人发现现有技术至少存在以下问题：该方法制备钨钇包覆粉末时，要用到蒸发锅、烘干箱等，由于设备本身的缺陷，使制备的钨钇包覆粉末不均匀，从而导致制得的钨钇电极性能(如：在中、大电流熔深等方面)无法达到相应的要求，在焊接应用中，出现大电流熔深小、断弧频率高等问题。 

发明内容

基于上述现有技术存在的问题，本发明实施方式提供一种钨钇电极的制造方法，通过制备更加均匀的钨钇包覆粉末，提高制得钨钇电极的性能，使其在焊接中的熔深增加，有效降低断弧频率。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 

本发明实施方式提供一种钨钇电极的制造方法，该方法包括： 

a、将浓度为0.8～1.8g/ml的硝酸钇水溶液以喷雾掺杂方式均匀混入固体原料仲钨酸铵(APT)或三氧化钨(WO₃)中进行均匀混合搅拌，并在100～150℃温度下加热烘干制成钨钇包覆粉；其中，所述硝酸钇水溶液的用量与所述固体原料仲钨酸铵(APT)或三氧化钨(WO₃)的重量比为：1∶12～15； 

b、对所制得的钨钇包覆粉进行两次还原后得到钨钇粉，经压制、高温烧结后制成钨钇坯条； 

c、采用压力加工锻打方式将所制得的钨钇坯条制成钨钇电极。 

所述步骤b具体包括： 

对步骤a中所制得的钨钇包覆粉经两次还原得到钨钇粉，将钨钇粉压制成钨钇方坯，经温度1000～1300℃进行预烧结35～45分钟，经高温烧结成钨钇坯条；其中，一次还原温度为500～700℃，一次还原时间为2～3h，二次还原温度为600～970℃，二次还原时间为3～5h，一次还原过程中还原气体流量为0.2～1.0m³/h，二次还原过程中还原气体流量为2.0～4.0m³/h。 

所述在还原过程中，钨钇包覆粉中钇盐的分解过程与固体原料仲钨酸铵(APT)或三氧化钨(WO₃)还原过程基本同步进行。 

所述步骤c具体包括： 

将步骤b中经高温烧结得到的钨钇坯条采用旋锻和链拉处理制成钨钇电极。 

所述将步骤b中经高温烧结得到的钨钇坯条采用旋锻和链拉处理制成钨钇电极进一步包括：制成直径为6.5mm、3.2mm、2.4mm、2.0mm、1.6mm、1.0mm的钨钇电极。 

所述步骤a进一步包括：将浓度为0.8～1.8g/ml的硝酸钇水溶液从喷雾干燥器的上端喷入掺杂机内的固体原料仲钨酸铵(APT)或三氧化钨(WO₃)上，喷雾时通过设置的真空装置使硝酸钇水溶液散开成水雾。 

所述方法还包括：在将硝酸钇水溶液喷入掺杂机18～22分钟后，向所述掺杂机中送入蒸汽，蒸汽压力为0.15～0.45Mpa，蒸汽温度为80～90℃，40～60分钟后使蒸汽温度达到100～150℃，对硝酸钇水溶液与固体物料仲钨酸铵(APT)或三氧化钨(WO₃)进行干燥蒸发。