Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Изготовление и использование штабика из вольфрама

Изготовление и использование штабика из вольфрама

В последнее время вольфрам стал очень популярным материалом, который можно использовать для изготовления любых жаропрочных изделий, которые в дальнейшем еще буду и подвергаться самым высоким механически нагрузкам. Зная его свойства, применение вольфрама оказывается незаменимым, например, при изготовлении такой продукции, как нити накалывания, или же сварочных электродов.

Вольфрам — это металл, плавящийся при температуре равным примерно трем тысячам трехсот восьмидесяти градусам. Самыми важными свойствами для данного металла являются плотность, электрическое сопротивление и коэффициент линейного расширения. Также он является основой твердых металлов и многих жаропрочных сплавов.

Вольфрамовый штабик получается в процессе производства самого металла, и поэтому его принято считать неким полуфабрикатом. Используется он при сборке печей, например, для варки стали, а также других не менее важных деталей. Сам продукт изготовления имеет довольно пористую структуру, которая отличается высокой стойкостью. Процесс его изготовления заключается в нагреве водорода, который собирается в больших количествах. Но об этом стоит поговорить немного подробнее.

Особенности производства

Процесс производства состоит из двух этапов:

  1. Нагрев материала в водородной среде. Эта процедура повышает прочность будущего изделия. Водород при этом обладает огромным значением, потому что позволяет избежать окисления продукта. Материал на этой стадии находится внутри печи примерно 30−40 минут.
  2. Затем вольфрам отправляется в холодильную камеру, в которой он подвергается охлаждению водой. Далее следует процедура охлаждения с помощью сухого водорода.

Такая схема позволяет не только улучшить вид изделия и обеспечить его пористую структуру, но и восстановить пленку на поверхности материала.

Сварка штабика из вольфрама

Изделие при сварке помещается между парой контактов. Затем оно охлаждается водой, и через конструкцию пропускается электроток, запускающий процедуру плавления. Для этой цели зачастую применяется трансформатор. На крупносерийных производствах пользуются генераторами.

Если изготавливается крупный вольфрамовый штабик, то применяется такая технология варки, как встык. При этом получается небольшое количество отходов, а сама работа пройдет очень качественно. Однако, все зависит от уровня плотности имеющегося материала. Чем ниже этот показатель, тем труднее обрабатывать металл.

Ковка изделия

Эта процедура предполагает заранее сваренный штабик. Его обработка невозможна при комнатных температурных показателях, потому что эта разновидность металла крайне хрупка при таких условиях. Такую деформацию следует осуществлять при температуре примерно в 1300 градусов Цельсия. Происходит данная процедура на ротационном станке для ковки, когда материал приобретет высокую пластичность.

Есть несколько сортов вольфрама, которые различаются габаритами кристаллов структуры штабика. Также желательно знать, с каким именно сортом металла вам придется иметь дело, так как большая часть значительных разрушений происходит потому, что штабик был обработан неправильно или недостаточно. Крупные кристаллы, как правило, находятся на поверхности, более мелкие частицы расположены в центре. Эта разница габаритов в процессе ковки проявляет себя трещинами, которые постепенно разрушают и деформируют изделие.

Читать еще:  Шихтовые материалы для получения стали в дуговых печах

Для того чтобы этого избежать, лучше применять прямоугольные, а не квадратные штабики. Благодаря двусторонней проковке изделия повышаются его прочностные характеристики.

Характеристики и диаметры сортамента.

Содержание оксида вольфрама в этом сплаве составляет 99,55%, также в состав входят мышьяк, кремний, кальций, магний, никель, молибден и другие вещества. Он используется в основном при производстве отдельных марок сталей, выполняя роль легирующей добавки. Подходит этот материал и для изготовления электродов, как и многие другие вольфрамовые изделия. Они отличаются тугоплавкостью и образуют прочный шов на поверхности изделия.

Штабики из сплава ШВЧ отличаются чистотой, за счёт чего сохраняются все важные параметры материала. Однородная структура листов сказывается на их характеристиках также положительно. Размер штабиков, представленных в нашем ассортименте, 1х1,1х46 см.

Штабики из вольфрама производятся по следующей схеме:

  • прессование из порошка;
  • предварительное спекание;
  • спекание.

В результате описанного процесса получают полуфабрикаты квадратного сечения. Размер сечения может варьироваться от 8х8 до 40х40 мм, длина — 280-650 мм. Требования по предельным отклонениям размеров к данному типу продукции не предъявляются, так как в дальнейшем она подвергается существенной обработке с целью получения стандартных заготовок типа прутка, листа, полосы и т.д. По той же причине вольфрамовые штабики не подвергаются никакой дополнительной обработке типа травления, отжига, шлифования и т.д.

Продукция должна соответствовать требованиям ряда нормативных документов. Среди них ТУ 48-19-57-91, ТУ 48-19-76-90 и другие.

Технология изготовления изделия

Вольфрамовый штабик принято считать полуфабрикатом, так как он получается во время изготовления металла. Процесс получения продукта связан с нагреванием водорода, который образуется в огромных количествах. Спекание материала выполняется в несколько этапов.

Для нагревания используется атмосфера водорода — таким образом повышается прочность изделия. Водород защищает деталь от окисления. При определённой температуре материал выдерживается в печи около 30 минут. Затем готовый продукт помещают в холодильник. Здесь он попадает под холодную воду, после чего проводится его охлаждение с использованием сухого водорода. В результате деталь приобретает:

  • Красивый внешний вид.
  • Пористую структуру.
  • Прочную плёнку на поверхности.

Обработка вольфрама выполняется сварочным методом. Штабик зажимают между сварными контактами. Материал охлаждают водой и пропускают ток. В результате нагрева начинает происходить процесс плавления. Подача тока осуществляется электрическим трансформатором. В заводских условиях используется генератор.

В случае больших габаритов вольфрамового штабика, применяется стыковая сварка. Это повышает качество работы и уменьшает количество отходов. Важную роль при такой операции играет плотность материала. Очень сложно обрабатывать металл с низкой плотностью.

Распространенность на мировом рынке

Больше всего изделий из вольфрама производит Китай. В год он изготавливают 41 тысячу тонн материала. В России эта цифра не превышает 3,5 тысячи тонн. Для получения такого объёма в больших количествах используется вторичное сырье:

  • Остатки карбида вольфрама.
  • Стружка.
  • Порошковый материал.
  • Опилки.
Читать еще:  Как узнать вес одного погонного метра алюминиевого листа

Сегодня наблюдается уменьшение выпуска вольфрамовых нитей. Появилось много альтернативных технологий, касающихся освещения. Вместо обычных лампочек, устанавливают светодиодные лампы. Большой популярностью пользуются люминесцентные осветительные приборы.

Получение монолитного металла

Если первые две стадии промышленного производства вольфрама хорошо известны металлургам и применяются очень давно, то для получения монолита из порошка потребовалась разработка особой технологии. Большинство металлов получают простой плавкой и затем отливают в формы, с вольфрамом ввиду главного его свойства — тугоплавкости — такая процедура невозможна. Метод получения компактного вольфрама из порошка, предложенный в начале XX века американцем Кулиджем, с различными вариациями применяется и в наше время. Суть метода — порошок превращается в монолитный металл под воздействием электрического тока. Вместо обычной плавки для получения металлического вольфрама приходится проходить несколько этапов. На первом из них порошок прессуют в специальные бруски-штабики. Затем эти штабики подвергаются процедуре спекания, причем делается это в две стадии:

    1. Сначала при температуре до 1300ºС штабик предварительно спекается для увеличения его прочности. Процедура осуществляется в специальной герметичной печи с непрерывной подачей водорода. Водород применяют для дополнительного восстановления, он проникает в пористую структуру материала, и при дополнительном воздействии высокой температуры между кристаллами спекаемого штабика создается чисто металлический контакт. Штабик после этого этапа значительно упрочняется, теряя в размерах до 5%.
    2. Затем приступают к основной стадии — сварке. Этот процесс проводится при температуре до 3 тысºC. Штабик закрепляется зажимными контактами, и через него пропускается электрический ток. На этом этапе также применяется водород — он нужен для предотвращения окисления. Сила тока применяется очень высокая, для штабиков сечением 10х10 мм требуется ток около 2500 А, а для сечения 25х25 мм — около 9000 А. Напряжение при этом используется сравнительно небольшое, от 10 до 20 В. Для каждой партии монолитного металла вначале сваривается пробный штабик, с его помощью производят калибровку режима сварки. Продолжительность сварки зависит от размеров штабика и составляет обычно от 15 минут до часа. Этот этап, как и первый, тоже приводит к уменьшению размера штабика.

Плотность и зернистость полученного металла зависят от первоначальной зернистости штабика и от максимальной температуры сварки. Потеря размеров после двух этапов спекания составляет до 18% по длине. Окончательная плотность составляет 17–18,5 г/см².

Для получения вольфрама высокой очистки применяют различные присадки, испаряющиеся в процессе сварки, например окислы кремния и щелочных металлов. По мере нагрева эти присадки улетучиваются, увлекая вместе с собой другие примеси. Этот процесс способствует дополнительной очистке. При использовании правильного температурного режима и отсутствии следов влаги в водородной атмосфере при спекании с помощью таких присадок степень очистки вольфрама можно довести до 99,995%.

Марки вольфрама

  1. ВЧ – чистый вольфрам, в котором отсутствуют какие-либо присадки;
  2. ВА – металл, имеющий в своем составе алюминиевую и кремнещелоную присадку, которые наделяют его дополнительными свойствами;
  3. ВМ – металл, имеющий в своем составе ториевую и кремнещелочную присадку;
  4. ВТ – вольфрам, в составе которого содержится оксид тория в качестве присадки, что существенно повышает эмиссионные свойства металла;
  5. ВИ – металл, содержащий оксид иттрия;
  6. ВЛ – вольфрам с окисью лантана, что также повышает эмиссионные свойства;
  7. ВР – сплав рения и вольфрама;
  8. ВРН – какие-либо присадки в металле отсутствуют, однако могут присутствовать примеси в больших объемах;
  9. МВ – сплав вольфрама с молибденом, что существенно повышает прочность после отжига, сохраняя при этом пластичность.
Читать еще:  Соединяем медный и алюминиевый провода: как правильно?

Вольфрамовый штабик

Все более популярно применение вольфрама. ПКФ «Цвет» обеспечивает заказчиков такой продукцией в достаточном количестве по вполне доступной стоимости. С сертификатами качества реализуется и вольфрамовый штабик. Эти документы гарантируют качество такого товара.

Описание продукции

Плавка штабика из вольфрама происходит при очень высокой температуре, свыше 3000 градусов. Готовое изделие отличается плотностью, высокими показателями электросопротивления, входит в основу металла и его сплавов, отличающихся особенной устойчивостью к влияниям внешней среды.

Продукция играет роль полуфабриката, так как это начальный результат плавки вольфрама — штабик – это разновидность цветного металла. У него особенно устойчивая пористая структура. Для качественного изготовления штабика по технологии требуется нагреть водород, что способствует увеличению прочности готового изделия. Далее сырьё переносят на поверхность из молибдена и отправляют в печь. Применение водород оберегает материал от окислительных процессов. Далее продукция охлаждается в холодильнике и становится пористой и прочной, готовой к использованию.

Сорт вольфрама зависит от размера его кристаллов. Важно учитывать сорт используемых штабиков, чтобы не допустить серьезных разрушений по причине того, что недостаточно был обработан штабик.

В прокованных с обеих сторон прямоугольных изделия обеспечивается увеличение их прочности. Уменьшение диаметра приводит к увеличению длины.

Обзор сфер применения изделий

Штабик вольфрамовый успешно используется там, где происходит воздействие высоких температур. Он входит в состав печей, используется при проведении сварочных работ, обеспечивая качество их выполнения.

Если вольфрамовый штабик перед использованием сварить, он успешно будет использован в процессе ковки. Важно учитывать, что штабик не обрабатывается в условиях комнатных температур, так как его структура становится очень хрупкой и легко повреждается. Минимальной температурой для выполнения обработки будет температура от 1300 градусов, для чего потребуется ротационная ковочная машина. Для пластичного материала легче всего будет выполняться обработка.

Из штабиков можно изготовить нити накаливания и сварочные электроды, которые устойчивы к нагреванию и высоким температурам.

ПКФ «Цвет» реализует такие изделия от изготовителя. Гарантирует качество и высокие показатели долговечности применяемой продукции.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector