镧钨电极是一种以高纯钨为基体,掺杂0.8%~2.2%的氧化镧(La₂O₃)制成的稀土钨电极。它是替代传统放射性钍钨电极(Th-W)的重要无放射性焊接材料之一,广泛用于钨极氩弧焊(TIG)和等离子弧焊(PAW)等惰性气体保护焊接工艺中。
氧化镧的加入能够显著改善钨电极的电子发射性能、起弧性能和高温稳定性,适用于多种焊接电流模式和材料焊接环境。
一、主要性能特点
性能指标
说明
电子发射能力
高于纯钨电极,与钍钨相近,起弧电压低、稳定性好
热电子发射系数
高于钍钨,能够在较低温度下实现有效电弧激发
高温性能
氧化镧稳定存在于晶界,有效抑制晶粒长大,提高高温抗蠕变性
使用寿命
在合适焊接条件下,寿命较钍钨略长
无放射性
安全环保,符合当前环保法规及工厂安全标准
适应性广
能适应交、直流焊接,特别适合自动化焊接设备应用
二、主要应用领域
镧钨电极因其优良的综合性能,在以下领域有广泛应用:
1.钨极氩弧焊(TIG)
适用于碳钢、不锈钢、铜合金、镍合金等材料的焊接;
尤其适合低电流下的精密焊接与多层焊;
2.等离子弧焊(PAW)与等离子切割
电极在强电弧中具有良好的形状保持性;
适用于切割厚板和高速自动焊接系统;
3.航天与核工业焊接
由于其无放射性特性,在航空航天、核工业等对人员辐射控制严格的行业被优先使用;
4.精密制造领域
如微电子、医疗器械、真空焊接等对电极寿命、起弧精度要求高的工艺。
三、种类与规格
镧钨电极按照氧化镧的掺杂比例和颜色标识常见有以下几种:
名称
氧化镧含量
电极颜色标识
特点与适用范围
WL10
0.8–1.2%
黑色
起弧性能优异,适合交直流低电流焊接,通用型
WL15
1.3–1.7%
金色
性能与Th-W相似,起弧稳定,电弧集中,适合自动化焊接
WL20
1.8–2.2%
天蓝色
高载流能力,高温下寿命更长,适合中高电流场合
四、使用建议与注意事项
镧钨电极可用于交直流焊接,但在直流焊接中表现最佳;
使用前建议磨尖电极以获得更集中的电弧;
对于铝、镁等材料的交流焊接,WL10电极表现更稳定;
电极端部若发生熔蚀或污染,应及时更换或重新打磨,以保证焊接质量。