铈钨合金丝制备流程简介

铈钨合金丝是一种具有广大应用前景的电极材料,与传统钍钨合金丝相比,铈钨丝具有低的电子逸出功、高的发射率、 高发光效率、低起弧电压等优势,最重要的是还没有放射性污染,在未来的电子发射管、氩弧焊接等方面取代钍钨合金丝是大势所趋。

美中不足的是,铈钨丝的加工属于难熔金属变形加工,是钨材领域的深度加工产品,在等离子弧及激光等高新技术突飞猛进的形势下,对钨铈合金丝的各项性能提出了更高的要求,但是铈钨元素掺杂的均匀性较难控制,拉丝加工也较困难,加工至Φ0.39及以下灯丝成品率极低,这也是制约铈钨丝应用和发展的一个重要原因。

铈钨合金丝图片

有学者提出了一种铈钨丝的制备方法,其简要步骤如下:

1、选择粒度在30μm~50μm的方形单斜晶仲钨酸铵,经过轻度还原生成蓝色氧化钨,掺杂Al(NO3)3溶液、K2SiO3溶液、Co(NO3)2溶液,其铝、钴等元素可促进钾元素进入钨基体,从而明显降低钨丝低温脆性,减少钨丝劈裂,使制的的钨丝具有良好高温抗下垂性能;

2、混料后一部分直接进行一次还原,另一部分进行两阶段还原, 一阶段还原温度550℃~660℃,二阶段还原温度610℃~810℃,以4:6比例搭配,使钾元素与钴元素均匀弥散于钨粉机体,可改善钨丝高温抗震性能,将经过两次还原后的原料进行30-40小时的酸洗,在80℃~120℃ 温度下真空干燥,在经过酸洗后的原料中添加硝酸铈溶液,铈元素耐高热,具有高发射率、发光效率、低起弧电压、无放射性污染等特点,性能良好。

3、灼烧后过筛混料,在750℃-800℃之间进行第一次还原,在900℃-950℃之间进行第二次还原,过筛混料,采用等静压制、机械钢模压制 后压制成坯条后进行低温预烧,预烧温度控制在1100℃~1250℃,在中频感应炉中烧结或进行两次高温垂熔烧结,保证钨条结晶性能又能降低生 产成本,提高钨条密度,使晶粒度均匀,钨丝高温性能好;

⑷、采用进行多机开坯旋煅方式,提高生产效率,节约能量,保证产品获得更好的均匀性,结晶退火、再结晶退火、消除应力退火;与旋锻加工交替,可加工至Φ3.8mm;多次退火可及时消除钨丝表面的应力, 减少钨丝裂纹的产生。加工应力得到消除,位错的堵塞减少,金属塑性 变形能力得到恢复,改善钨丝的高温抗下垂性能,对钨丝进行细拉加工,制成成品钨丝。

通过添加铈、钾、钴等元素掺杂剂,可使生产出来的钨合金坯条中的元素分布更加均匀,绕丝性能好,增加钨丝的抗震性能, 产品成品率高,使用寿命长,可加工至Φ0.39mm,可广泛应用于主要在 航天、航空、光电子、信息技术工程、照明等领域。

 

 

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