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碳化后较大的残余应力是碳化钍钨阴极断裂的重要影响因素之一。通过优化碳化工艺研究了碳化温度与时间对碳化钍钨阴极微观组织与残余应力的影响,利用金相显微镜研究了碳化工艺对碳化钍钨微观组织的影响,采用X射线残余应力测试仪测量碳化后螺旋型阴极各圈的残余应力分布。结果表明通过优化碳化工艺能改善碳化钍钨阴极的应力分布状况,并提高碳化钍钨阴极的冲击韧性。