钨电极的化学成分对电弧性能的影响

继纯钨电极之后发展出现了二元钨电极材料，欧美相继出现钨钍、钨锆、钨钇、钨镧电极，我国也先后推出了钨钍、钨铈、钨钇、钨镧、钨镝、钨镱等电极材料。最近又有多元钨电极间世。纯钨电极的电子逸出功较高，不利于高 电子流发射，不能在高负荷状态下工作，且钨电极寿命及电弧性能均受影响。

钨电极化学成分的种类、含量、分布及其高温特性决定了电弧的引燃性及稳定性。试验表明，含同一种稀土氧化物的钨电极，若其中稀土氧化物含量较高，则引弧性较优。且其稀土氧化物的分布均匀性及高温蒸发、扩散(迁移)行为均影响电弧燃烧的稳定性。电弧性能的恶化首先是因所添加稀土氧化物的蒸发、分解而出现贫化所引起，这类似于纯钨电 端部的情况，这种现象将使钨电极的电子发射性能降低。

而且含不同种类稀土氧化物的钨电极在不同条件下其电弧性能有一定差异，试验证明，二元钨电极优于纯钨电极，三元钨电极则优于二元钨电极。

另外，在电弧放电过程中，有时出现一种特殊现象，即在钨电极端部表面出现环状伞形瘤状物 ( 结疤 )，这被 称之 为“Rim”现 象.该现象最能说明化学成分变化对电弧性能的影响。经分析，该表层物质中添加稀土氧化物的含量较中心部位高得多，因此可使钨电极在短暂时间内利于引 燃，即导致钨电极重新引弧的性能暂时变优。当保护气体中混入少 量氧气或焊接工艺参数调到短时过负荷状态时均可能出现此种现象。该现象的机制目前正在探讨之中，有人 认为，这是由于钨和稀土氧化物的氧化、蒸发、分解、沉积及钨和稀土氧化物的熔点不同而导致的分凝作用及成分偏析沉积而形成的实质上是钨电极中化学成分在高温下发 生了变化的结果。此现象一旦出现，虽短时内对引弧有利，但尔后时间一长，会引起表层添加物浓度的贫化，从而导致电弧性能的恶化及钨电极消耗的增加。