微镧掺杂钨丝制备方法

目前，灯泡所使用的的钨丝均为添加了钾、铝、硅元素的掺杂钨丝。生产掺杂钨丝所使 用的原料是仲钨酸铵(APT)。如此生产的成品钨丝存在着冷、热电阻小，光电性能差的缺点，在加工生产钨丝过程中，钨丝在旋锻和拉拔时会产生合金的硬化，其内部的应力增加，拉拔时易发生断裂， 增加了生产的难度。合金的硬化及其内部的应力的存在导致生产的钨丝使用寿命较短，抗震性能较差，灯泡在使用后灯丝易发生下垂现象。

为克服现有技术的不足，可以通过改变镧元素添加方式来控制钨合金中镧元素含量、进而改变合金成分及其内部晶粒大小来提高钨丝性能，工艺步骤包括：

(1)将仲钨酸铵在还原炉中在高纯氢气中预还原成蓝钨；

(2)湿法掺入硅酸钾、硝酸铝溶液，通过搅拌混合后干燥，使钾、硅、铝吸附在蓝钨间隙内，制得掺杂蓝钨；

(3)使用压力式喷枪将镧酸氨溶液以喷雾的形式向放置在掺杂锅中的掺杂蓝钨喷洒同时进行搅拌，待喷洒完毕后烘干，得到镧酸氨掺杂蓝钨；

(4)将镧酸氨掺杂蓝钨放入还原炉，在高纯氢气中进行还原反应，得到还原钨镧合金粗粉末；

(5)将还原钨镧合金粉末用定量盐酸、氢氟酸洗涤，去除过剩掺杂剂及其它杂质得到钨镧合金粉末；

(6)使用等静压机向装在弹性模套内的钨镧合金粉末施加各项均等的力，制成密度均匀的钨坯条；

(7)钨坯条在氢气保护下，进行预烧结，得到预烧结条；

(8)预烧结条在氢气保护下进行垂熔烧结，得到垂熔烧结条；

(9)使用旋锻设备对垂熔烧结条进行锻打，使垂熔烧结条断面逐渐缩小、长度增加，坯条 内钨组织结构、晶粒状态和表面状态发生改变，制得钨棒；

(10)对钨棒进行退火处理；

(11)将退火后的钨棒再进行旋锻，得到直径为3.7mm的钨杆；

(12)在大转盘上对钨杆进行粗拉伸，钨杆通过大转盘上的模孔后其断面减小、长度增加，得到粗钨丝；

(13)将粗钨丝在空气中通过火焰进行氧化退火，并经涂敷石墨及小压缩比的单模拉伸，消除加工硬化，降低钨丝抗拉强度；

(14)将单模拉伸后的粗钨丝经多个模序拉制成所需的细钨丝。

微镧掺杂钨丝因添加了少量的镧元素，从而改变了掺杂钨丝的成分及其内部晶粒大小，同时通过氧化退火消除了微镧掺杂钨丝内的应力，因此生产出来的钨丝具有良好的抗震性能。试验表明，使用该方法生产的微镧掺杂钨丝制作的各10个14V0.1A0.7CP 灯泡，钨丝规格为1.0mg/200mm和1.2mg/200mm，与普通掺杂钨丝在同样条件下进行了抗震试验对比，结果是规格为1.2mg/200mm的灯泡，普通掺杂钨丝平均耐冲击次数为673次，微镧掺杂钨丝平均耐冲击次数为1233次；规格为1.0mg/200mm的灯泡，普通掺杂钨丝平均耐 冲击次数为680次，而微镧掺杂钨丝平均耐冲击次数为1209次。

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