Mekaaninen lujuus volframielektrodit Monet tekijät vaikuttavat siihen, mukaan lukien sen kemiallinen koostumus, mikrorakenne ja valmistusprosessi. Siksi näiden näkökohtien optimointi on avain volframielektrodien suorituskyvyn parantamiseen.
Metallina, jolla on korkea sulamispiste, suuri tiheys ja korkea kovuus, volframilla on suhteellisen pieni sitkeys, mikä rajoittaa sen mekaanisen lujuuden parantamista. Tästä syystä on erityisen tärkeää optimoida volframielektrodien kemiallinen koostumus. Lisäämällä sopivan määrän seostavia elementtejä, kuten nikkeliä, kuparia, rautaa tai harvinaisia maametallimaalla, volframiin, volframin sitkeyttä voidaan parantaa tehokkaasti, mikä parantaa elektrodin mekaanista voimakkuutta. Ottaen esimerkiksi vartioidut volframielektrodit toriumoksidin lisäämisen jälkeen tällä elektrodilla ei ole vain alhaisempi elektronin työtoiminto ja korkeampi kiteytymislämpötila, vaan sillä on myös erinomainen mekaaninen lujuus. Käsittyneiden volframielektrodien radioaktiiviset ominaisuudet on kuitenkin otettava vakavasti, joten niiden valittaessa ja käyttämisessä niiden suorituskykyä ja turvallisuutta on pidettävä kattavasti.
Kemiallisen koostumuksen optimoinnin lisäksi mikrorakenteen parantaminen on myös keskeinen tapa parantaa volframielektrodien mekaanista lujuutta. Volframielektrodien mikrorakenne voidaan säätää lämmönkäsittelyprosessien avulla, joihin sisältyy normalisointi, sammutus ja karkaisu. Nämä prosessit voivat muuttaa volframielektrodien viljarakennetta ja kemiallista koostumuksen jakautumista parantaen siten niiden mekaanista lujuutta. Esimerkiksi sammutus voi edistää viljan hienostusta ja vähentää viljarajavaurioita parantaen siten elektrodin voimakkuutta ja sitkeyttä. Samanaikaisesti karkaisu auttaa poistamaan sammutusprosessin aikana syntyneen sisäisen jännityksen ja optimoimaan elektrodin mekaaniset ominaisuudet edelleen.
Valmistusprosessien optimointi on myös tärkeä osa volframielektrodien mekaanisen lujuuden parantamista. Volframielektrodien tuotantoprosessissa raaka -aineiden puhtautta ja hiukkaskokoa on valvottava tiukasti elektrodien yhdenmukaisuuden ja tiheyden varmistamiseksi. Lisäksi edistynyttä prosessointekniikkaa ja laitteita, kuten tarkkuusvalua ja jauhemetallurgiaa, voidaan käyttää volframielektrodien valmistamiseen, joilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet. Käsittelyn aikana on myös tarpeen kiinnittää huomiota lämpötilan ja nopeuden hallintaan, jotta vältetään liiallisen lämpö- ja mekaanisen jännityksen negatiivinen vaikutus elektrodin lujuuteen.
Pintakäsittelytekniikka tarjoaa myös tehokkaan keinon volframielektrodien mekaanisen lujuuden parantamiseksi. Pintakäsittelyprosessien, kuten ruiskuttamisen ja pinnoituksen, kautta, volframielektrodin pinnalle voidaan muodostaa suojakalvo, estäen siten elektrodin hapettumisen ja syövyttämisen hitsauksen aikana ja pidentämällä sen käyttöiän. Tämä suojakalvo ei vain paranna elektrodin kovuutta ja kulumiskestävyyttä, vaan myös lisää sen mekaanista lujuutta. Esimerkiksi volframielektrodien kupari- tai hopeapinnoitus ei voi vain parantaa niiden johtavuutta, vaan myös parantaa korroosionkestävyyttä ja mekaanista lujuutta.
Lisäksi kohtuullinen käyttö ja ylläpito ovat myös tärkeitä näkökohtia volframielektrodien mekaanisen lujuuden parantamiseksi. Kun käytetään volframielektrodeja, asianmukaiset elektrodimallit ja eritelmät tulisi valita hitsausoperaation erityisvaatimusten mukaisesti elektrodin sovittamisen varmistamiseksi hitsauslaitteisiin. Samaan aikaan tarkasta ja ylläpitää elektrodit säännöllisesti pintavirheiden ja vaurioiden nopeasti havaitsemiseksi ja käsittelemiseksi ja hoitamiseksi rikkoutumisen tai vikaantumisen estämiseksi käytön aikana.
