（1）成果简介

钨电极是一种关键热源材料，但在行业技术及产业化方面仍存在较大发展空间。一是高端电极产品研发明显不足，钨电极应用主要有焊接和光源，国内外已有的研发与产业多集中在焊接用钨电极材料方向，我国光源用高端电极材料的研发尚属空白，无法满足高功率重大工程的应用急需。二是现有钨电极产业技术发展仍存在瓶颈，生产采用垂熔烧结、人工开坯、单丝拉拔，效率低、能耗高、成品率低，且产品标准及评价技术不健全，制约了环保型稀土钨电极的产业化发展及应用推广。针对大功率光源用电极材料应用急需，矿冶集团北矿新材研发出抗烧损含锆多元稀土钨电极材料，烧损量显著降至常规电极的30%左右；并突破了多元稀土钨电极的高均匀低杂质粉体制备、大规格钨坯条制备、高效率钨电极批量制备和钨电极综合性能评价等工程化关键技术，开发的“均匀低杂质掺杂制粉+中频感应高温烧结+机械轧制+双丝拉拔”技术实现了高性能钨电极材料高效率批量化生产。申请国家发明专利13项，其中9项已授权；制定并颁布国家标准《电弧焊和等离子焊接、切割用钨电极》（GB/T 31908-2015）、《激光灯用钨阴极材料》（GB/T 34498-2017）。

（2）主要性能指标及适用条件范围

设计了适用于大功率光源领域的抗烧损含锆多元稀土钨电极新材料，烧损量显著降至常规铈钨电极的约30%。适用于高电流、高电压等严苛服役工况条件，适用于核工业、航空航天领域等离子体光源等电极材料。开发了机械手自动开坯/轧制开坯及双丝拉制技术，加工效率提高40%以上，综合成材率提高10%以上。适用于稀土钨/钼材料加工企业。

（3）成果应用情况

该技术在中物院核装置、航天科技卫星推力器等装置中实现应用，能够承受上千安培电流冲击，抗烧蚀效果明显优于传统电极材料（烧蚀量约为30%左右），增强了装置的寿命和运行可靠性。

（4）成果展示

图1 钨电极产品图

图2 烧蚀情况对比示意图（左：传统电极；右：该项目成果）