просчёт за 30 минут
товар в наличии на складе
работаем с 2014 года
специальные цены на оптовые заказы
Заказать звонок
Вольфрамовая проволока
Вольфрамовая проволока — тонкий металлический полуфабрикат круглого сечения, получаемый преимущественно волочением заготовки порошкового происхождения. Её применяют в источниках света, электронных приборах, вакуумной технике, высокотемпературных нагревателях, катодных узлах, сетках, пружинах, термической оснастке.
Главные особенности вольфрама — температура плавления около 3420 °C, плотность примерно 19,25 г/см³, низкая скорость испарения при сильном нагреве, высокая прочность при повышенной температуре. При комнатной температуре тонкий металл требует аккуратного обращения: способность к изгибу зависит от диаметра, структуры, состояния после отжига.
Для сортамента действует ГОСТ 18903-73. Он распространяется на проволоку из вольфрама порошкового происхождения для электронных приборов, источников света. Стандарт предусматривает марки ВА, ВМ, ВРН, ВТ-7, ВТ-10, ВТ-15 с диаметрами примерно от 5 до 1500 мкм в зависимости от конкретной марки, группы.
Для тянутой чёрной продукции группы А, предназначенной для источников света, действует ГОСТ 19671-91.
Основные марки
Марка определяет состав, структуру после нагрева, назначение изделия. Нельзя считать ВА, ВРН, ВМ либо ВТ-15 взаимозаменяемыми только потому, что основой каждой является вольфрам.
| Марка | Особенность | Характерные диаметры по ГОСТ 18903-73 | Основное применение |
|---|---|---|---|
| ВА | вольфрам со специальными технологическими присадками | 10-1500 мкм для группы А | спирали, катоды, нагреватели |
| ВРН | вольфрам без специальных жаропрочных присадок | 800-1500 мкм для группы А | вводы, траверсы, конструкционные детали |
| ВМ | торированный вольфрам | 11-1500 мкм | детали источников света, нагруженные горячие элементы |
| ВТ-7 | торированный вольфрам | 20-1500 мкм | катоды, крючки, пружины |
| ВТ-10 | повышенное содержание оксида тория | 25-1500 мкм | катоды электронных приборов |
| ВТ-15 | ещё большее содержание оксида тория | 150-1500 мкм | специальные катодные элементы |
Для ВА существуют дополнительные группы с очищенной, отожжённой либо травлёной поверхностью. Например, очень тонкое исполнение ВА групп Т, ТО предусмотрено диаметром 5-12 мкм.
Вольфрамовая проволока ВА
ВА — одна из основных марок для изготовления тел накала, катодов, нагревательных элементов.
По ГОСТ 19671-91 содержание вольфрама составляет не менее 99,95 %. В материал вводятся небольшие технологические присадки алюминия, кремния, калия. Они влияют на структуру после высокотемпературной обработки, помогают получать проволоку, пригодную для изготовления спиралей.
Для группы А ГОСТ 18903-73 предусматривает диаметры 10-1500 мкм, то есть 0,01-1,5 мм. Это чрезвычайно широкий диапазон: самая тонкая продукция используется в электронных элементах, крупная — в более массивных спиралях, деталях приборов.
ВА выбирают прежде всего тогда, когда после намотки элемент должен сохранять форму при сильном нагреве.
ВА группы АП
Группа АП выпускается в чёрном состоянии диаметром 10-200 мкм. Она предназначена для петлевых подогревателей, неспиральных катодов, сеток, пружин электронных приборов.
Проволока Ø20 мкм имеет диаметр всего 0,020 мм. Такой материал чувствителен к местным перегибам, царапинам, загрязнению.
Для производства подобных деталей существенна не только точность диаметра. Важна его равномерность по всей длине катушки.
Очищенная ВА
ГОСТ 18903-73 предусматривает очищенную проволоку ВА группы Б в диапазоне 11-500 мкм.
Она применяется для крючков, поддержек, некоторых типов спиралей, катодных узлов, пружин.
Отсутствие технологического покрытия либо загрязнения поверхности важно при монтаже элемента внутри вакуумного электронного прибора.
Отожжённая ВА
Группа Г имеет очищенную, отожжённую поверхность. Диаметр составляет 11-500 мкм.
Отжиг снимает часть наклёпа, сформированного во время волочения. Это меняет пластичность, способность проволоки к формованию.
Такой вариант применяют для петлевых подогревателей, сеток, специальных спиралей.
Проволока ВРН
ВРН используется для деталей, где не нужны специальные присадки, обеспечивающие свойства ВА.
Для группы А ГОСТ 18903-73 задаёт диапазон 800-1500 мкм, или 0,8-1,5 мм. Типичное назначение — вводы, траверсы, другие конструкционные элементы электронных приборов.
По ГОСТ 19671-91 содержание вольфрама составляет не менее 99,90 %. Дополнительно нормируются железо, кальций, молибден, технологические присадки.
Для тонкой спирали лампы ВРН обычно не является прямой заменой ВА. Эти марки рассчитаны на разные функции.
Проволока ВМ
ВМ относится к торированному вольфраму. По ГОСТ 19671-91 она содержит 0,17-0,25 % оксида тория. Минимальная массовая доля вольфрама указана на уровне 99,70 %.
Диапазон группы А по ГОСТ 18903-73 — 11-1500 мкм.
ВМ используют для специальных спиралей, других элементов, работающих при высокой температуре с механическими воздействиями. Для соответствующей группы стандарт приводит применение при температуре до 2100 °C в условиях вибраций либо ударных нагрузок.
Это значение относится к назначению проволоки в конкретной нормативной системе, а не служит универсальной рабочей температурой любого изделия из ВМ.
ВТ-7
ВТ-7 содержит 0,70-0,99 % оксида тория по ГОСТ 19671-91. Диаметр группы А составляет 20-1500 мкм.
Проволоку применяют для крючков, пружин, катодов отдельных электронных, газоразрядных приборов.
Увеличение количества оксида тория меняет эмиссионные, структурные свойства материала. Поэтому ВТ-7 выбирают не как «более прочный ВА», а для конкретных катодных задач.
ВТ-10
Для ВТ-10 нормативное содержание оксида тория составляет 1,00-1,49 %. Проволока группы А выпускается диаметром 25-1500 мкм.
Основная область — катоды электронных, газоразрядных приборов.
При разработке высокотемпературного катода учитывают эмиссию, рабочую температуру, вакуум, ток, геометрию элемента.
ВТ-15
ВТ-15 содержит 1,50-2,00 % оксида тория. Для группы А ГОСТ 18903-73 указывает диаметры 150-1500 мкм.
Марка относится к специализированному торированному вольфраму. Её применяют для катодных деталей, где состав установлен документацией оборудования.
ВТ-15 нельзя автоматически заменять ВТ-7 либо ВТ-10. Различие в количестве оксида тория непосредственно влияет на свойства материала.
Особенность торированного вольфрама
ВМ, ВТ-7, ВТ-10, ВТ-15 содержат оксид тория. Это принципиально отличает их от обычной ВА либо ВРН.
При хранении готовой неповреждённой продукции основной технологический риск существенно отличается от операций, создающих мелкодисперсную пыль. При шлифовании, заточке, измельчении торированного материала требуется производственная система радиационной, промышленной безопасности.
Для обычного нагревателя, где свойства торированного материала не нужны, выбирать такую марку без технической причины не следует.
Диаметры вольфрамовой проволоки
Сортамент измеряется преимущественно в микрометрах.
1 мкм = 0,001 мм.
Следовательно:
10 мкм = 0,010 мм;
20 мкм = 0,020 мм;
50 мкм = 0,050 мм;
100 мкм = 0,100 мм;
200 мкм = 0,200 мм;
500 мкм = 0,500 мм;
1000 мкм = 1,000 мм;
1500 мкм = 1,500 мм.
Для разных марок доступен не весь общий диапазон 5-1500 мкм. Например, ВРН группы А начинается с 800 мкм, ВТ-15 — со 150 мкм, ВА группы Т может иметь всего 5-12 мкм.
Проволока 10-20 мкм
Сечения 0,010-0,020 мм применяют в микроспиралях, катодных подогревателях, электронных сетках.
У материала крайне малая площадь поперечного сечения. Даже небольшая царапина становится значительной относительно диаметра.
Для таких размеров критичны равномерность, отсутствие местных утолщений, перегибов.
ГОСТ 18903-73 прямо ограничивает неравномерность диаметра для продукции 100 мкм, тоньше.
Проволока 50-100 мкм
Диаметр 0,05-0,10 мм применяется в спиралях, подогревателях, катодных узлах, тонких пружинах.
Такой материал уже проще обрабатывать технологически, однако ручное формование всё ещё требует аккуратности.
Площадь сечения Ø0,1 мм составляет примерно 0,00785 мм². Малое сечение обеспечивает значительное электрическое сопротивление на сравнительно небольшой длине.
Проволока 0,2-0,5 мм
Диаметры 200-500 мкм применяют в более крупных спиралях, держателях, катодах, горячих деталях электронного оборудования.
У Ø0,5 мм площадь сечения составляет около 0,196 мм².
По мере увеличения размера сопротивление погонного метра снижается. Одновременно увеличиваются жёсткость, масса, допустимая механическая нагрузка.
Проволока 0,8-1,5 мм
Размеры 800-1500 мкм характерны для массивных элементов электронных приборов, вводов, траверс, крупных нагревательных деталей.
В этом диапазоне предусмотрена ВРН группы А.
Материал Ø1,5 мм по геометрии уже близок к очень тонкому прутку, однако нормативно относится к проволоке.
Масса вольфрамовой проволоки
Из-за плотности примерно 19,25 г/см³ вольфрам почти в 2,5 раза тяжелее стали при одинаковом объёме.
Для круглого сечения массу метра можно рассчитать:
m = 0,01512 × d²
где d задаётся в миллиметрах, m получается в кг/м.
| Диаметр | Масса 1 м, примерно |
|---|---|
| 0,01 мм | 0,00151 г |
| 0,02 мм | 0,00605 г |
| 0,05 мм | 0,0378 г |
| 0,10 мм | 0,151 г |
| 0,20 мм | 0,605 г |
| 0,50 мм | 3,78 г |
| 0,80 мм | 9,68 г |
| 1,00 мм | 15,12 г |
| 1,50 мм | 34,0 г |
Например, 100 м проволоки Ø0,5 мм имеют теоретическую массу около 378 г.
Электрическое сопротивление
Вольфрам обладает более высоким удельным электрическим сопротивлением, чем медь. Одновременно он выдерживает значительно более сильный нагрев.
Именно сочетание сопротивления с тугоплавкостью делает тонкую вольфрамовую проволоку подходящей для резистивных элементов.
Сопротивление определяется:
R = ρ × L / A,
где ρ — удельное сопротивление, L — длина, A — площадь сечения.
Уменьшение диаметра в два раза уменьшает площадь в четыре раза. При одинаковой длине сопротивление возрастает примерно в четыре раза, если температура материала одинакова.
Поэтому даже небольшое изменение диаметра существенно влияет на работу спирали.
Спирали накаливания
Классическое применение марки ВА — изготовление спиралей источников света.
Проволоку навивают на керн определённого диаметра. Для отдельных изделий затем формируют вторичную спираль.
К материалу предъявляются особые требования по способности к спирализации. ГОСТ 19671-91 предусматривает испытания, при которых ВА, другие марки не должны обрываться либо расслаиваться при навивке в установленных условиях.
Структура после высокотемпературного отжига также контролируется, поскольку слишком крупное зерно снижает стабильность готового тела накала.
Высокотемпературные нагреватели
Вольфрамовую проволоку применяют в лабораторных, промышленных вакуумных установках как резистивный нагреватель.
Для такой задачи подходят сравнительно крупные диаметры, если требуется достаточная механическая стойкость.
Рабочую температуру нельзя выбирать по одной температуре плавления. При нагреве меняются электрическое сопротивление, прочность, скорость испарения, структура.
Определяющее значение имеет атмосфера.
Вакуум
Вольфрам особенно эффективен в глубоком вакууме. Отсутствие кислорода позволяет использовать его при температурах, недоступных большинству металлических нагревателей.
Материал применяют в электронных приборах, вакуумных печах, испарительных устройствах.
На поверхности не должно быть загрязнений, способных интенсивно газовыделять во время нагрева.
Работа на воздухе
Высокая температура плавления не означает стойкость вольфрама к горячему воздуху.
При сильном нагреве в присутствии кислорода металл окисляется. Поэтому тонкая вольфрамовая спираль без защитной среды может быстро разрушиться значительно раньше достижения температуры плавления.
Для высокотемпературной эксплуатации применяют вакуум, инертную либо другую технологически подходящую среду.
Катоды
Тонкая ВА применяется для прямонакальных катодов, подогревателей. Торированные ВМ, ВТ-7, ВТ-10, ВТ-15 используются в специализированных катодных системах.
Для катода важны:
эмиссионная способность;
температура;
стабильность структуры;
диаметр;
состояние поверхности;
состав рабочей атмосферы либо вакуум.
Нельзя выбирать катодную марку только по механической прочности.
Сетки электронных приборов
Для сеток применяют тонкие ВА, в том числе очищенные либо отожжённые состояния.
Диаметр может измеряться десятками микрометров. Малое сечение позволяет получить тонкую пространственную структуру с небольшой массой.
При изготовлении сетки особенно важна стабильность шага. Неравномерное натяжение тонкого материала способно изменить геометрию готового узла.
Пружины
Вольфрам используется для миниатюрных пружин электронных, полупроводниковых приборов.
Здесь ценится сохранение формы после нагрева.
Для таких деталей применяют, например, ВА, ВТ-7 в предусмотренных нормативом состояниях.
После рекристаллизации способность материала переносить холодное деформирование может уменьшиться, поэтому готовый горячий элемент не следует многократно выправлять.
Вольфрамовая проволока для электроэрозии
В промышленности встречается вольфрамовая тонкая нить для специальных электроэрозионных операций. Высокая температура плавления позволяет применять малое сечение при значительной локальной тепловой нагрузке.
Она интересна для точных резов, небольших радиусов, деталей малого размера.
При этом для обычной проволочной EDM чаще используются специализированные латунные, покрытые электроды. Вольфрам выбирают для особых задач, а не как универсальный расходный материал.
Поверхность
ГОСТ 19671-91 требует отсутствия заусенцев, расслоений, трещин, перегибов, местных утолщений.
Чёрная поверхность характерна для ряда групп после технологического процесса волочения.
Для других исполнений предусмотрена очищенная, очищенная отожжённая либо травлёная поверхность.
Выбор состояния определяется последующей операцией. Для вакуумной детали чистота важнее, чем для промежуточного полуфабриката, который затем будет дополнительно обработан.
Точность диаметра
У тонкой нити отклонение в несколько микрометров уже составляет значительную долю общего сечения.
Например, изменение фактического диаметра с 20 до 19 мкм уменьшает площадь сечения примерно на 9,75 %.
Это означает заметное изменение электрического сопротивления, температуры элемента при заданном токе.
Поэтому для источников света, катодных систем стабильность диаметра рассматривают как функциональный параметр, а не только как геометрический допуск.
Порошковая технология
Вольфрам имеет температуру плавления около 3420 °C, поэтому промышленное производство тонкой нити традиционно связано с порошковой металлургией.
Порошок прессуют, спекают в плотную заготовку. Затем выполняют последовательную деформацию до пруткового состояния.
Далее диаметр уменьшают многократным волочением через фильеры. Между отдельными стадиями применяется термическая обработка.
Для получения десятков микрометров требуется большое количество проходов с точным контролем.
Волочение
Каждый проход уменьшает площадь сечения. Одновременно металл получает деформационное упрочнение.
С уменьшением диаметра повышаются требования к качеству фильеры. Микроскопический дефект инструмента способен оставить продольную риску на всей партии.
Для самых тонких сечений разрушающая нагрузка мала, поэтому натяжение строго контролируется.
Отжиг
Отжиг изменяет структуру, пластичность.
ГОСТ 19671-91 даже задаёт контрольные температуры отжига для оценки структуры ВА. Для разных диаметров предусмотрены режимы примерно от 1550 до 1850 °C в рамках конкретной методики испытаний.
Эти значения относятся к нормативному испытанию материала. Их нельзя автоматически использовать как технологический режим производства произвольной детали.
Намотка на катушки
Малые диаметры поставляют на катушках. Для некоторых крупных сечений возможна поставка в бухтах согласно нормативу.
На одной катушке должен находиться отрезок установленной минимальной длины. Например, для ВА диаметром 10-18 мкм ГОСТ 19671-91 предусматривает отрезок не менее 500 м. При размере 130-200 мкм минимальная длина составляет 100 м.
Для 1040-1500 мкм нормативная минимальная длина существенно меньше - порядка 5 м.
Хранение
Тонкий материал нельзя подвергать ударам, локальному перегибу. Катушки размещают так, чтобы витки не соскакивали с посадочной поверхности.
Для очищенной продукции важна защита от загрязнения маслами, пылью.
При работе с торированными марками необходимо соблюдать правила предприятия по обращению с материалами, содержащими соединения тория.
Особое внимание требуется при операциях, способных образовывать пыль.
Как выбрать марку
Для спирали источника света основной вариант — ВА.
Для вводов, траверс, конструкционных деталей без специальных присадок подходит ВРН.
Для горячих деталей с повышенной механической нагрузкой в нормативной системе предусмотрена ВМ.
Для специализированных катодов выбирают ВТ-7, ВТ-10 либо ВТ-15 в соответствии с документацией прибора.
Для деталей с высокой технологичностью при спирализации могут использоваться специальные группы ВА.
Как выбрать диаметр
Для микросеток, подогревателей нужны размеры порядка 5-50 мкм.
Для спиралей, миниатюрных нагревателей применяют 50-200 мкм.
Для более мощных нагревательных либо конструкционных элементов рассматривают 0,2-0,8 мм.
Размеры 0,8-1,5 мм подходят для вводов, траверс, крупных горячих деталей.
Это не универсальное назначение по диаметру. Конкретное сечение рассчитывается по электрической мощности, прочности, температуре.
Что указать в заявке
Корректное обозначение должно включать марку, точность, группу, диаметр, норматив.
Например:
Проволока ВРН-П-А-800 ГОСТ 18903-73
означает ВРН повышенной точности, группа А, диаметр 800 мкм.
Для ВА:
Проволока ВА-Н-АП-20 ГОСТ 18903-73
означает марку ВА, нормальную точность, группу АП, диаметр 20 мкм. Такие примеры условных обозначений непосредственно предусмотрены ГОСТ 18903-73.
Для заказа также желательно указать форму поставки, необходимую длину либо массу, требования к поверхности.
Типичные ошибки
Первая ошибка — заказывать просто «вольфрамовую проволоку 0,2 мм» без марки. ВА, ВМ, ВТ имеют разное назначение.
Вторая — считать все марки химически чистым вольфрамом. ВА содержит технологические присадки, ВМ, ВТ содержат оксид тория.
Третья — путать микрометры с миллиметрами. 20 мкм - это 0,020 мм, а не 0,20 мм.
Четвёртая — выбирать диаметр нагревателя без расчёта сопротивления.
Пятая — ориентироваться только на температуру плавления. В кислородсодержащей атмосфере главным ограничением становится окисление.
Шестая — механически обрабатывать торированную продукцию без учёта требований промышленной, радиационной безопасности.
FAQ
Какие марки вольфрамовой проволоки применяют
Основные марки по ГОСТ 18903-73 - ВА, ВМ, ВРН, ВТ-7, ВТ-10, ВТ-15.
Какой ГОСТ действует на сортамент
ГОСТ 18903-73 «Проволока вольфрамовая. Сортамент». Документ распространяется на продукцию порошкового происхождения для электронных приборов, источников света.
Какой ГОСТ применяется для источников света
ГОСТ 19671-91 «Проволока вольфрамовая для источников света. Технические условия». Он применяется к тянутой чёрной проволоке группы А марок ВА, ВМ, ВРН, ВТ-7, ВТ-10, ВТ-15.
Какие диаметры бывают
Общий нормативный диапазон находится примерно от 5 до 1500 мкм, то есть 0,005-1,5 мм, но конкретные пределы зависят от марки, группы.
Какой диапазон у ВА
Для ВА группы А - 10-1500 мкм. Для специальных травлёных групп Т, ТО предусмотрены размеры 5-12 мкм.
Какой диапазон у ВРН
Для группы А - 800-1500 мкм.
Что такое ВТ-10
Это торированный вольфрам с содержанием оксида тория 1,00-1,49 % по ГОСТ 19671-91.
Сколько весит проволока Ø1 мм
Примерно 15,1 г на метр.
Сколько весит Ø0,1 мм
Около 0,151 г/м.
Для чего используется ВА
Для спиралей источников света, катодов, подогревателей, сеток, пружин электронных приборов в зависимости от группы, состояния.
Можно ли применять вольфрамовую проволоку как нагреватель
Да. Она применяется в высокотемпературных вакуумных, специальных газовых установках. Диаметр, длину рассчитывают по требуемому сопротивлению, мощности, температуре.
Можно ли нагревать её на воздухе
Сильный длительный нагрев на воздухе неблагоприятен из-за окисления. Для высоких температур обычно используют вакуум либо подходящую защитную атмосферу.
Что указать при заказе
Нужно указать марку, группу, точность, диаметр, ГОСТ, требуемую форму поставки. Для специальной продукции дополнительно задают состояние поверхности, требования к термообработке.