优质钨丝的生产需具有优质的钨条

优质钨丝的生产需具有优质的钨条

钨条的密度应保证17.4～17.9g/cm3,但密度为17.4～17.9g/cm3钨条不一定是优质钨条。只有用90%～92%熔断电流保温12～15min进行垂熔烧结的钨条,密度为17.4～17.9g/cm3,这才是优质钨条。用小于90%和大于92%熔断电流进行垂熔烧结,虽然也得到了同样的密度,但不是优质钨条。欲得到优质钨条,应实施下列工艺方案。

控制仲钨酸铵粉末的粒度

仲钨酸铵粉末的粒度应控制在38～45μm范围内比较合适。仲钨酸铵粉末粒径小于38μm(费氏法)时,易生产出细掺杂钨粉。它的坯条进行垂熔烧结时,小于90%熔断电流进行烧结就能获得高密度掺杂钨条,其断面结晶为细晶,其拉丝性能差(容易缩丝和纵劈裂)。仲钨酸铵粉末粒径大于45μm时,易生产出粗颗粒掺杂钨粉,它的坯条进行垂熔烧结时,大于92%熔断电流进行烧结只能获得低密度钨条,这种钨条在旋锻过程中易产生横裂和脆断,拉丝易产生毛刺而脆断。

控制还原料层厚度

目前在钨粉还原过程中,通常是控制还原装舟量而不控制料层厚度。一次还原过程采用较厚的料层厚度,而二次还原则采用较薄的料层厚度为最佳。

钨粉应粒度配比

掺杂钨粉粒度配比是稳定钨条生产的重要途径,也是提高钨条正品率的重要途径。钨粉粒度配比的比例是用垂熔烧结实验确定的:若垂熔保温电流小于90%熔断电流就能获得密度为17.4～17.9g/cm3钨条,说明钨粉粒径细了;若垂熔保温电流大于92%熔断电流得到密度低于17.4g/cm3钨条,说明钨粉粒径粗了。调整一次还原温度和料层厚度,很容易获得粒度合适和符合垂熔工艺的钨粉。

垂熔保温

电流应分两段控制用90%～92%熔断电流保温12～15min的垂熔烧结工艺,先在低于保温电流约50A电流下保温1/3时间,然后在保温电流下保温2/3时间。例如保温电流为3700A时,先在3650A保温5min,然后在3700A保温10min。

使用低露点氢气目前钨条生产厂通常控制氢气露点为-40℃左右,它不能生产出优质钨条。钨条中的氧含量对钨的塑-脆性转变温度有显著的影响。例如钨条中的氧含量为4×10-6、10×10-6、30×10-6和50×10-6时,它们的塑-脆性转变温度分别为230℃、360℃、450℃、550℃。塑-脆性转变温度高的钨条,它在压力加工过程中易产生脆、断、裂,大大降低钨的成材率。为此,还原钨粉和垂熔烧结钨条应使用露点为-65℃～-70℃的氢气,它的水分含量为5.343×10-6～2.584×10-6。

钨条质量应逐根检测

首先检测钨条两端的吸水程度,吸水部分应全切除。不吸水钨条应用排水法逐根测密度。钨条的密度应分为三级:17.4～17.9g/cm3为一级密度钨条;大于17.9g/cm3为二级密度钨条;小于17.4g/cm3为三级密度钨条。三种密度不同的钨条应采用不同的旋锻开坯工艺,即低密度钨条用小压缩比和较低的开坯温度,而高密度钨条用大压缩比和较高的开坯温度。