纯钨粉制备不规则异形件

钨的重要的合金原材料，其特点是熔点、强度和弹性模量高，膨胀系数小，蒸气压低，导电、导热性良好及优越的抗蚀性能，缺点是低温脆化和高温氧化严重。由于钨是完全的脆性物质，精细加工非常困难，特别是用纯钨材料制备不规则异形件，没有相应的技术水平还是非常困难的。

可是随着电子工业的发展，市场对纯钨异形件的需求越来越大。钨的精加工异型件在宇航、军事工业和核工业中有着重要的运用。特别是半导体技术领域，蓝牙、Wi-Fi、3G等应用火暴展开。离子植入机是生产半导体晶园的主要设备，离子植入机弧光反应腔内的30％零部件是由金属钨的精加工件构成，因此钨的不规则零件在IP行业有着不可替代的运用。但相对的是，使用钨粉加工异形件的工序也较为复杂。因此，本文简要地介绍纯钨粉制备异形件的大致流程：

1.钨粉末的混合：采用球磨机将还原钨粉末充分混合均匀，球磨机转速为10-30转/分，混合时间为8-16小时。

2.等静压制：借助于高压泵的作用把流体介质压入耐高压的钢体密封容器内，高压流体的静压力直接作用在弹性模套内的粉末上，粉末体在同一时间内在各个方向上均衡地受压而获得密度分布均匀和强度较高地压制件。压制压力为1000Kg/cm2-2200Kg/cm2，保压时间为30分钟-60分钟；

3.钨制品烧结：烧结升温采用阶梯式升温工艺制度，在800℃-1000℃之间保温2小时，以去除低熔点物质和氧含量，在2200℃-2350℃保温4-8小时，烧结总时间为20小时-26小时/炉，保护气体为氢气；

4.通过钨烧结坯热压力加工钨板、棒、块半成品后进行热锻造：热锻造加工的目的是改善组织，提高钨金属的综合性能，遵循一火一道次工艺原则进行热加工，使最终锻件的变形量大于80％；

热轧制：热轧制是对板类毛坯进行热开坯的一种工艺手段，目的是改善组织，提高钨金属的综合性能，便于后续的深加工；热轧制的开坯温度为1450℃-1550℃，开坯的第一次变形量为20％-40％之间，以后遵循一火一道次工艺原则进行热加工，最终轧制件的变形量大于50％；

5.工艺退火：在氢气保护的钼丝炉内，将热压力加工的钨制品进行消除内应力退火处理，退火温度为900℃-1200℃，保温时间为2小时-4小时；

6.消除钨制品应力源加工：在10-20倍的放大镜下，检查钨制品是否有爆边爆角，钨制品表面是否有凹坑和裂纹：

用120目-360目专用抛光机将钨制品的边角进行倒棱和倒圆，消除缺陷和应力源；

7.钨制品电脉冲加工：在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，放电时局部瞬时产生的高温把金属蚀除下来；加工电压20V-25V，加工电流6A-10A，加工压力5Mpa-6Mpa，旋转速度20-120rpm，脉宽(Ton)4，脉尖比(Toff)1，功率管3个-6个；

8.钨制品线切割加工：电火花线切割加工的基本原理是利用移动的铜丝或钼丝作电极对工件进行脉冲火花放电、切割成型的。

9.加工中心加工：加工技术涉及数控加工工艺和数控编程技术两大方面，其中切削刀具是特定的，刀具路径和加工参数的选择是视工件的技术要求而定；

10.轨道成型磨加工：此设备是一台专用磨削圆弧表面的加工装备，根据圆弧尺寸不同，选择不同的夹具进行磨加工；

11.精密磨抛光加工：是提高零件表面的光整度和降低表面粗糙度的加工工序。精密磨抛光和超精研磨是运用工装夹具进行操作。

使用纯粉打造不规则异形件，为钨制品的广泛运用，建立了工艺理论基础；为提升我国钨制品产业附加值有着非常重要的意义。

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