我国钨丝生产技术特点

我国钨丝生产技术特点

1掺杂钨粉酸洗工艺

蓝色氧化钨粉末具有活性高、疏松、多孔、比表面积大等特点，有利于氢气的渗人，反应时生成的水分也容易逸出，更容易被氢还原。以蓝钨为原料还原生成的钨粉中R－W的含量高，提高了掺杂效应，有利于生产抗下垂性能高的掺杂钨丝。同时，采用蓝钨为原料生产的钨粉较疏散，在垂熔过程中AL，Si等杂质的挥发更容易，K在垂熔过程中也具有较强的挥发特性，有利于制取高性能钨丝。

采用蓝钨生产的钨粉还需进行HＦ酸洗，洗涤后掺杂钨粉中的杂质含量大大降低，特别是K，Si，AL的含量迅速降低，制取的钨粉烧结性能优良，钨坯条在烧结过程中杂质挥发物减少，加速烧结过程，烧结坯条的加工性能好，成材率高，从而大大提高了钨坯条的质量。

蓝钨的这些特征为制取具有更高抗下垂性能的钨丝奠定了基础，选用蓝钨为原料生产钨粉的产量日趋扩大。

3.2氢气还原技术

以仲钨酸钱（APT）为原料生产蓝色氧化钨时，采用管式炉在500一550℃温度下经氮氢混合气体顺向还原，可制成表面孔隙多、化学活性高、掺杂效应好、烧结性能优良的蓝色氧化钨。

由蓝钨／掺杂蓝钨／合金蓝钨生产相应的还原钨粉时，是在880一920℃温度下经高氢气氛逆向还原成钨粉。

氢气纯度99.999%，露点一50－一80　CCO

3.3等静压压制圆形钨坯条工艺

等静压压制就是将钨粉装人外衬多孔金属圆管的胶套，放置在等静压机充满乳化液的工作缸内，常温下对其施加200MPa压力，从而压制出一定规格的坯条。

采用等静压制成的钨坯条，其晶粒度、密度、性能均匀一致，坯条强度高、单重大。目前，等静压钨坯条单重最大可达3Kga

3.4低温预烧结、高温垂熔烧结技术

等静压压制圆形钨坯条需先进行低温预烧结，使其具有一定的强度、硬度和导电性，密度也得到提高。但制品晶粒粗、晶界强度低、脆性大，仍不能进行压力加工，必须经过高温烧结改善其加工性能后，才能生产高性能的钨材制品。

预烧结后的钨坯条通常在垂熔炉上进行氢气保护高温烧结。钨坯条两端被垂直夹持在垂熔炉的上下夹头间。两夹头分别与上下电极连接，上夹头固定，下夹头由弹簧控制可上下移动，以保证坯条在垂熔烧结过程中的收缩不受影响。采用低电压、大电流供电，使钨坯条自身升温。通过增大电流提高烧结温度，烧结温度最高可达3000℃左右。通人循环水对钟罩和上、下夹头进行冷却。垂熔烧结时随着温度的升高，K，Si，AL等掺杂元素逐步挥发，晶粒逐渐形成并长大，当垂熔电流达到熔断电流的92%左右时，致密的金属结构基本形成。经过垂熔烧结后，金属钨坯条内Si，AL等杂质元素基本挥发掉，K的含量在（5一10）×10－5范围内，密度显著提高，横断面晶粒细化均匀，电导率、强度及硬度均得到提高。垂熔烧结后钨坯条最大直径达到17.4mmO

5、旋锻及轧制开坯技术

旋锻是利用旋锻机机头内由高速旋转主轴带动的锤头和滚柱之间的顶压作用，使由锤头支承的旋锻模在滑槽中作周期性的往复直线运动，并对钨棒进行锻打，逐渐减小钨棒的断面尺寸，增加长度，同时使钨棒的性能、组织结构、晶粒度和表面状态都发生显著的变化。旋锻加工时钨棒处于不均匀的应力状态，变形不均匀，会导致制品表面和内部出现分层和劈裂缺陷；旋锻生产时制品在高温下暴露的时间较长，金属钨氧化快、损失大；旋锻的道次变形率小、生产效率低、劳动强度大。

与传统的旋锻开坯工艺相比，轧制开坯受力条件好、变形均匀、道次变形量大，在多个方向上受到压缩，可使烧结坯条表面和内部的微孔快速闭合，减少内部缺陷，增大密度，制品表面光滑，提高金属塑性，有利于后步进行大压缩率拉伸。不仅能减少拉伸道次，缩短生产周期，而且变形深人、均匀，有利于提高产品性能。采用多机架串联轧制开坯工艺，具有工序短、能耗低、成品率高、生产效率高等优点，同时也改善了工作环境、大大降低操作人员的劳动强度。

6、对焊技术

采用对焊技术，可进一步提高钨棒单重，使之适合转盘拉伸、多模拉伸，提高成品率和工艺稳定性，改善产品质量。

首先，将垂熔烧结后的钨坯条（最大单重2.8Kg）端头切割平整并用压缩空气吹洗；然后将2一4根钨坯条焊接、研磨成为一根钨坯条，对焊后钨坯条最大单重可达10Kg左右。对焊技术为大坯条工业化生产提供了有力保证。

7、多模串打、高频感应退火及连续电解碱洗

拉丝前进行旋锻加工仍然是目前普遍采用的生产方式，且均采用多模串打的旋锻加工方法，不仅节能而且劳动生产率高。旋锻前的加热一般采用电加热和燃气加热相结合，456.5mm以上的钨棒采用电加热，（D6.5mm以下的钨棒采用燃气（石油液化气、天然气、煤气）加热。

经过多道次旋锻后，钨棒变形不均匀，当钨棒的总变形程度达到50%一70%时，需进行再结晶退火处理，消除不均匀变形产生的不均匀应力，改善钨棒内部晶粒结构，提高钨棒的加工性能。再结晶退火时，钨棒按照一定的速度连续通过高频感应线圈而被加热。线圈盒内充入氢气进行保护；调节阳极电流和电压来调整退火温度，退火温度为1800一2500　9C；高频线圈内通人循环软化水进行冷却。高频感应退火具有生产效率高、退火均匀性好的优点。旋锻生产过程中进行两次再结晶退火，退火直径为8.9mm，5.2mmO

钨棒在进行再结晶退火前需进行表面电解碱洗。一般是将钨棒连续通过25%KOH溶液并通电进行交流电解腐蚀，然后在80℃左右热水中洗去表面残留碱液，最终去除钨棒表面脏物、氧化皮和微裂纹，消除钨棒的断口敏感性，提高制品的表面质量，改善制品的加工性能。

将电解碱洗、高频感应退火合二为一，组成碱洗、退火机列，可进一步缩短工艺流程，提高生产效率。