1、鎢電極作為電子源離子源廣泛應用于惰性氣體保護焊、等離子體焊接、切割、冶金等領域，應用面廣，而其中釷鎢電極約占70-80％，釷鎢具有放射性污染，在生產(chǎn)和使用過程中會危害人類健康污染環(huán)境。多元復合稀土鎢電極被認為是替代釷鎢電極的最佳材料，然而其加工成品率低，高額的生產(chǎn)成本一直制約著其應用。論文以此為背景，深入系統(tǒng)研究該多元復合稀土鎢電極的工業(yè)制備技術，以實現(xiàn)稀土鎢電極的高效清潔生產(chǎn)，全面替代釷鎢電極。
　　 論文系統(tǒng)研究了稀土在鎢電

2、極材料體系中的作用，發(fā)現(xiàn)稀土作為活性物質的添力加到鎢基體中能夠有效降低鎢電極材料的逸出功，焊接性能優(yōu)良，其作用機制在于：La、Y、Ce三種稀土在不同溫度下的擴散速率不同，其中Ce最先向表面擴散降低材料表面逸出功，使電極容易引弧，穩(wěn)弧燃燒時，La在表面覆蓋度最大，起主要作用，而在大電流負載時，Y能夠及時向表面擴散遷移，從而維持表面活性層的覆蓋度，使電極能穩(wěn)定工作，三種稀土的協(xié)同作用，使得多元復合稀土鎢電極性能優(yōu)于同規(guī)格釷鎢。此外稀土作為第

3、二相對于鎢電極材料制備影響很大，其主要表現(xiàn)在：稀土對于還原粉末的細化十分顯著，而且易促進β-W的形成，β-W的存在易于活化后續(xù)燒結，因此燒結工藝敏感，不易控制；在燒結過程中，稀土會在電場及溫度梯度的作用下擴散遷移，同時稀土也會對鎢晶粒的長大起阻礙作用，稀土的這種動態(tài)行為使燒結工藝敏感，特別是在燒結大坯條時，工藝敏感性更明顯；進行旋鍛加工時，稀土提高了鎢材的回復和再結晶溫度，同時由于對鎢晶粒變形的阻礙作用，使鎢材的變形抗力增大。
　

4、　 論文對多元復合稀土鎢電極的制備技術進行研究，采用APT與稀土硝酸鹽為原料，進行摻雜，可實現(xiàn)均勻摻雜，根據(jù)鎢還原過程的分析，采用二段還原方法實現(xiàn)稀土鎢金屬粉末的高效制備，結合稀土在鎢粉還原過程中的作用，提高溫度以控制還原產(chǎn)物種類，采用大溫度梯度還原方法調(diào)控粉末粒度。燒結時為在燒結頸長大閉合前，使稀土在鎢條中均勻分布，摸索出低溫長時間保溫的燒結曲線，可得到優(yōu)質燒結坯條。適當提高各加工階段的初始加工溫度，采用多道次加工變形技術，使鎢條均

5、勻形變，產(chǎn)品成品率高。通過對多元復合稀土鎢電極關鍵制備技術的控制，實現(xiàn)了多元復合稀土鎢電極的工業(yè)制備，成品率超過同規(guī)格釷鎢的生產(chǎn)水平。
　　 在進行多元復合稀土鎢電極生產(chǎn)線建設時，根據(jù)稀土鎢電極的制備特點，研制了噴霧摻雜干燥機、自動垂熔燒結機、旋鍛串打機生產(chǎn)設備，精簡了制備工藝，提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)穩(wěn)定性，而且節(jié)能降耗，降低了多元復合稀土鎢電極的生產(chǎn)成本，研制了電子發(fā)射性能測量設備可以對材料的本征物理性能-逸出功進行測量，進行產(chǎn)