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钨 作 为 热 电 子 发 射 材 料 在 工 业中得到了广泛应用， 作为灯丝应 用于照明行业中。 但是纯钨作为电 极 材 料，其 发 射 效 率 低、逸 出 功 高 （4.52e V）、电流容量小， 在大电流下 烧损比较严重， 在高温条件下长时 间工作会发生再结晶现象， 形成等 轴状晶粒组织， 使材料变脆而发生 断裂。纯钨电极不添加任何稀土氧 化物，电子发射能力最小， 所以只适 合于交流大负荷条件下的焊接， 如 铝和铝镁合金的焊接等。 钍钨电极材料的发明始于 1913 年，是在纯钨中掺杂了 2%左右的二 氧化钍（T h O2）。钍钨电极具有起弧 容易、电弧稳定、 载流量高、 抗焊缝 污染等优点， 其逸出功比纯钨降低 一半即 2.62e V。钍钨电极是传统电 极，有着优异的焊接性能， 通常用于 碳钢、不锈钢、 镍合金和钛金属的直 流焊接。 但钍是天然放射性元素， 在 加工使用以及材料废品的回收再利 用时极易对人体和环境造成放射性 污染，从而对环境和人体带来危害。 目前国内外单用于氩弧焊的钨电极 材料每年消耗量已达上千吨， 处理 不当很可能造成严重的环境污染。 美国、 欧盟的相关生产商由于政府 限制， 已经停止钍钨材料的生产或 将生产转移到发展中国家。 随着各 国对环境保护和职业健康的日益关 注，全球停止钍钨的生产和使用是 必然趋势。 近 20年 以 来，随 着 科 技 的 不 断 发 展，焊 接 技 术、切 割 材 料 的 品 种、规 格 及 形 状 日 趋 繁 多，在 现 代T I G (钨 极 惰 性 气 体 保 护 焊)和 PLASMA(等离子)等领域内正兴起 自动焊、 等离子喷焊、 等离子切割和 高精度焊接等一系列新技术、 新工 艺，对电极材料的可靠性和稳定性 提出了更高的要求。 同时，为了与人 类社会文明发展相适应， 关于钨电 极材料在生产、 使用过程中对环境 造成的影响也有了更高、 更为苛刻 的要求。 为此，各国材料研究人员正 致力于研制各种新型钨电极材料。 至今为止， 在替代放射性钍钨电极 方面的进展， 基本都集中在稀土 (铈、 镧、钇及其复合稀土氧化物 )钨电极 材料方面。 目前，在不含放射元素钍的电极 产品中， 使用较多的电极是铈钨电 极。自 20世纪七八十年代， 我国上海 灯泡厂、北京钨钼材料厂等先后投入 铈钨材料的开发和生产， 铈钨电极己 被国际标准化组织列入非熔化极国 际标准中。 铈钨电极具有起弧效果 佳、耐烧损、寿命长等优点。 由于铈钨 电极是为了取代放射性钍钨材料而 发展起来的， 在国内外有较广的应用 市场，尤其是在小规格焊接用钨电极 方面成功地取代了钍钨电 极，赢 得了用户的广泛好评。 但在交流氢弧 焊电极、 大功率超高压球形氛灯的 阴极材料等方面尚不能完全取代钍 钨电极， 仍存在焊接电流不稳定的 情况。同时，铈钨电极还存在引弧性 能较差、使用寿命较短等不足。
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