稀土钨电极材料的研究

钍钨电极具有放射性,其生产和使用过程中污染环境危害人类身体健康,因此需要新型电极产品加以替代,稀土钨电极焊接性能优良一直作为钍钨电极的替代产品而倍受关注,回顾课题组在稀土钨电极的研究历程,经过对单元稀土钨电极、二元复合稀土钨电极、三元复合稀土钨电极的研究,目前通过与北京钨钼材料厂合作,共同突破了多元复合稀土钨电极的工业化生产技术,实现了该类电极批量生产。

氧化铈对低合金钢焊条熔敷金属的影响

基于现有焊条性能的特点,针对典型低合金钢焊条(E5515型焊条)当焊接碳当量CE>0.4%的中、高碳钢时,焊接性较差的问题,在新型低合金钢焊条药皮配方开发研制中采取药皮过渡微量的稀土氧化物。通过冲击韧度、拉伸、硬度和金相等试验研究氧化铈对低合金钢焊条熔敷金属力学性能影响和组织的影响,利用扫描电子显微镜对显微组织进行观察分析,用X射线能谱仪进行能谱分析。分析研究结果表明,加入适量的稀土氧化物能够细化熔敷金属显微组织,提高熔敷金属的冲击韧度;稀土能降低熔敷金属中的氢,从而显著降低钢的脆性转变温度。当氧化铈加入量最佳时,熔敷金属的抗拉强度提高了43.27%,屈服强度提高了52.11%,冲击韧度提高了26.49%,而硬度却不下降。

氧化铈对低合金钢焊条力学性能的影响

在低合金钢焊条药皮过渡微量的稀土氧化铈,通过用MATLAB函数辅助计算、曲线拟合,得出氧化铈与熔敷金属力学性能的定量关系公式.结果表明,定量关系公式误差较小,抗拉强度误差由原来的44 MPa降为1 MPa,下屈服强度误差由原来的100MPa降为2 MPa.把稀土元素换算成碳当量,引入低合金钢焊条配方设计公式中,减少了试验次数,降低了焊条设计成本.

钨铈电极的研制

通过采用蓝钨湿法掺杂二氧化铈、一次性还原、酸洗、等静压成形、轧制开坯等工艺所研制的钨铈电极，经检测和使用表明，其铈含量分布均匀，且起弧效果佳，烧损极少。

成分配比对稀土钨电极材料组织及力学性能影响

通过固液掺杂、等静压压制、中频烧结的方法,制备了不同的氧化镧、氧化钇、氧化锆三元掺杂成分比例的钨电极材料烧结棒材,探究了不同成分配比对样品显微组织、第二相粒子分布以及宏观力学性能的影响。结果表明,氧化镧、氧化钇、氧化锆三元复合添加能够有效改善第二相粒子在钨基体中的分布形态,降低第二相在晶界的过度富集,提高钨电极材料的综合力学性能。并且当添加成分镧、钇、锆质量比为3∶1∶1时,材料具有最好的综合力学性能,致密度可达96.04%,显微硬度可达549.37 HV_(0.3),抗压强度可达3 785 MPa,原因是此配比下第二相粒子最为细小均匀,弥散程度最高,对基体晶粒的细化作用最好,该配比下钨基体平均晶粒尺寸达到10.3μm。

WC-CeO_2/镍基合金复合涂层的微观结构与摩擦学性能（英文）

运用等离子喷涂技术在7005铝合金表面制备了WC和CeO2颗粒协同增强镍基合金复合涂层,研究了该复合涂层的微观结构和摩擦学性能。结果表明:加入CeO2颗粒细化了复合涂层的显微组织,使WC增强颗粒从圆形变为不规则多边形,并降低了其脱碳分解程度。不同PV值摩擦条件下,WC-CeO2/镍基合金复合涂层的摩擦系数和磨损失重均低于WC/镍基合金复合涂层和镍基合金涂层。PV值小于3.36 N·m/s时,复合涂层磨损表面的最大接触应力低于其弹性极限接触应力,主要发生微观切削磨损和疲劳磨损;PV值大于3.36N·m/s后,磨损表面的最大接触应力超过其弹性极限接触应力,接触温度也急剧上升至648℃,磨损表面出现明显的塑性变形和脱落,其磨损机制变为多次塑变磨损、磨粒磨损和粘着磨损,并伴有氧化磨损。