鎢作為熱電子發(fā)射材料在工業(yè)中得到了廣泛應用， 作為燈絲應 用于照明行業(yè)中。 但是純鎢作為電 極 材 料，其 發(fā) 射 效 率 低、逸 出 功 高 （4.52e V）、電流容量小， 在大電流下 燒損比較嚴重， 在高溫條件下長時 間工作會發(fā)生再結晶現(xiàn)象， 形成等 軸狀晶粒組織， 使材料變脆而發(fā)生 斷裂。純鎢電極不添加任何稀土氧 化物，電子發(fā)射能力最小， 所以只適 合于交流大負荷條件下的焊接， 如 鋁和鋁鎂合金的焊接等。

釷鎢電極材料的發(fā)明始于 1913 年，是在純鎢中摻雜了 2%左右的二 氧化釷（T h O2）。釷鎢電極具有起弧 容易、電弧穩(wěn)定、 載流量高、 抗焊縫 污染等優(yōu)點， 其逸出功比純鎢降低 一半即 2.62e V。釷鎢電極是傳統(tǒng)電 極，有著優(yōu)異的焊接性能， 通常用于 碳鋼、不銹鋼、 鎳合金和鈦金屬的直 流焊接。 但釷是天然放射性元素， 在 加工使用以及材料廢品的回收再利 用時極易對人體和環(huán)境造成放射性 污染，從而對環(huán)境和人體帶來危害。

目前國內外單用于氬弧焊的鎢電極 材料每年消耗量已達上千噸， 處理 不當很可能造成嚴重的環(huán)境污染。 美國、 歐盟的相關生產商由于政府 限制， 已經停止釷鎢材料的生產或 將生產轉移到發(fā)展中國家。 隨著各 國對環(huán)境保護和職業(yè)健康的日益關 注，全球停止釷鎢的生產和使用是 必然趨勢。 近 20年 以 來，隨 著 科 技 的 不 斷 發(fā) 展，焊 接 技 術、切 割 材 料 的 品 種、規(guī) 格 及 形 狀 日 趨 繁 多，在 現(xiàn) 代T I G (鎢 極 惰 性 氣 體 保 護 焊)和 PLASMA(等離子)等領域內正興起 自動焊、 等離子噴焊、 等離子切割和 高精度焊接等一系列新技術、 新工 藝，對電極材料的可靠性和穩(wěn)定性 提出了更高的要求。 同時，為了與人 類社會文明發(fā)展相適應， 關于鎢電 極材料在生產、 使用過程中對環(huán)境 造成的影響也有了更高、 更為苛刻 的要求。 為此，各國材料研究人員正 致力于研制各種新型鎢電極材料。

至今為止， 在替代放射性釷鎢電極 方面的進展， 基本都集中在稀土 (鈰、 鑭、釔及其復合稀土氧化物 )鎢電極 材料方面。 目前，在不含放射元素釷的電極 產品中， 使用較多的電極是鈰鎢電 極。自 20世紀七八十年代， 我國上海 燈泡廠、北京鎢鉬材料廠等先后投入 鈰鎢材料的開發(fā)和生產， 鈰鎢電極己 被國際標準化組織列入非熔化極國 際標準中。 鈰鎢電極具有起弧效果 佳、耐燒損、壽命長等優(yōu)點。 由于鈰鎢 電極是為了取代放射性釷鎢材料而 發(fā)展起來的， 在國內外有較廣的應用 市場，尤其是在小規(guī)格焊接用鎢電極 方面成功地取代了釷鎢電 極，贏 得了用戶的廣泛好評。 但在交流氫弧 焊電極、 大功率超高壓球形氛燈的 陰極材料等方面尚不能完全取代釷 鎢電極， 仍存在焊接電流不穩(wěn)定的 情況。同時，鈰鎢電極還存在引弧性 能較差、使用壽命較短等不足。