鹵鎢燈鎢絲改良攻略

鹵鎢燈主要應用於汽車工業、電子工業、航太航空業的照明系統。鹵鎢燈因使用環境存在衝擊和振動的特性，因此要求其核心材料——鎢絲的再結晶組織能形成良好的燕尾搭接結構，長寬比大於12，即高溫燃點狀態下高溫強度高，高溫抗下垂性能及抗變形性能好。

鎢絲的生產工藝流程長，但在從粉末態轉變為燒結態（鎢條）的過程完成後，鎢絲的化學成分以及組織性能已被確立，後續的壓延加工對鎢絲高溫抗下垂性能的改善和提升作用非常微小，因此如何獲得組織結構良好的高鉀鎢條成為鹵鎢燈用鎢絲品質提升的關鍵點。

提高鎢絲製備品質，需從改善製造工藝入手，有學者提供一種用於製作鹵鎢燈鎢絲的鎢條製備方法，用該方法製備得到的鎢條鉀含量≥0.0085%、密度≥17.20g/cm3、晶粒度≥6000個/mm2，採用現有常規技術進行壓力加工，能生產出再結晶組織結構呈良好的燕尾搭接，長寬比大於12，品質穩定、成品率高，且在高溫燃點狀態下高溫強度高，高溫抗下垂性能及抗變形性能好的鹵鎢燈用鎢絲。其主要步驟如下：

1、選料，單斜仲鎢酸銨與球形仲鎢酸銨按3：1～1.5的比例混合，以所得的混合體為原料；

2、預還原，採用常規技術將上述原料通過四帶溫區還原爐，氫氣還原生成含氧量為20～20.5%的藍色氧化鎢；

3、高鉀摻雜，用常規工藝將藍色氧化鎢濕法摻入矽酸鉀、硝酸鋁溶液，使鉀、矽、鋁吸附于藍鎢孔隙內，摻雜藍鎢中鉀、矽、鋁含量分別為0.18～0.20%、0.30～0.35%、0.010～0.013%；

4、還原，將摻雜藍鎢用常規還原工藝通過二次還原生成費氏細微性為粗、中、細顆粒鎢粉，一次還原由摻雜藍鎢製備二氧化鎢的溫度為530、550、580、620、650、670℃,氫氣流量為2.0～3.0m3/h，氫氣露點≤‑60℃，裝舟量為300～350g/舟,推速為25min/舟，產出二氧化鎢含氧量為12～14%，二次還原製備中顆粒鎢粉的工藝條件：溫度為700、750、800、830、860、860℃,氫氣流量為3.0～5.0m3/h,氫氣露點≤‑60℃,裝舟量為280～320g/舟，推速為30min/舟；

5、酸洗，將細、中、粗顆粒鎢粉分別用濃度為5～6%鹽酸、5～6%氫氟酸洗滌去除過剩的摻雜劑及雜質，所得酸洗鎢粉有效鉀含量分別為0.016～0.018%、0.012～0.014%、0.008～0.010%；

6、配粉，細、中、粗顆粒酸洗鎢粉按20～25：60～50：20～25的重量比在混料機中混合25～30min；

7、冷等靜壓成形，採用常規技術將2000g配合鎢粉裝入直徑為23±0.2mm的彈性模套內，使用冷等靜壓機壓制成形，最高壓制壓力為150～160MPa，成形後鎢坯條在氫氣保護下，經1300±50℃預燒結40～45min；

8、高溫燒結，在氫氣保護下，預燒結後鎢坯條在垂熔機內直接通電加熱燒結，燒結制度為三段升溫、二段保溫，電流/時間參數為 升溫：(0‑2000A)/5min、 升溫：(2000‑3800A)/15min、保溫：3800A/15min、升溫：(3800‑4900A)/2min、保溫：4900A/20min，產出鎢條斷面結晶細小而均勻，鉀含量≥0.0085%、密度≥17.20g/cm3、晶粒度≥6000個/mm2。

與常規工藝區別在於原料採用兩種晶形的仲鎢酸銨混合配製、採用高鉀摻雜、新增一種中顆粒鎢粉的製備、中顆粒鎢粉優化了配粉方案及採用獨特的垂熔高溫燒結制度，配合後，鎢粉的細微性分佈避免了尖峰狀或雙峰的現象，呈良好的正態分佈，高溫燒結後，使鎢條的斷面結晶細小而均勻。

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