钨阴极材料的电脉冲拉伸性能与结构

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钨阴极是一种高附加值的钨制品,在焊接、切割、喷涂,电光源及静电除尘、杀菌等领域具有广阔的应用前景。作为放射性钍钨阴极替代品的稀土钨阴极的制备技术已实现产业化,然而加工制品的成品率仅85%左右,仍有约15%的原材料被浪费,这主要是由于钨属于高熔点难加工材料,其加工性能差,生产过程中易出现残次品,造成最终成品率低。电脉冲辅助成形技术可以提高材料的加工性能和产品质量,现已广泛应用在不锈钢、镁合金及钛合金的拉拔和轧制工艺中。然而,该技术在钨合金领域的研究较少。论文以此为背景,系统开展电脉冲辅助成形技术在钨阴极的应用研究,以改善材料的加工性能。  开展了一系列的电脉冲拉伸实验,对φ1.5mm的铈钨阴极丝进行了电脉冲拉伸实验,探讨了电脉冲参数(电流密度、频率、脉宽)对材料性能的影响;对不同直径(φ2.4mm、φ1.5mm、φ1.0mm)的铈钨阴极丝进行了电脉冲拉伸实验,研究电脉冲对不同规格钨阴极丝性能的影响,分析电脉冲拉拔工艺的可行性;对φ2.4mm的纯钨、铈钨进行电脉冲拉伸实验,探讨不同成分钨阴极的电塑性;通过电脉冲拉伸和热拉伸材料性能的对比,定性分析电脉冲焦耳热效应对材料性能的影响。然后,利用EBSD分析材料微结构及织构的变化。研究表明,对钨阴极施加电流密度为200A/mm2、频率10Hz、脉宽2ms电脉冲拉伸时,材料流变抗力明显减小塑性显著提高,加工性能变好。分析表明,电脉冲拉伸后试样织构类别增加强度降低,从而使材料塑性提高。
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