铈钨合金丝之瘦身计划

铈钨合金丝与传统钍钨合金丝相比，具有低的电子逸出功（只有 2.8eV，比钍钨低10%）、高的发射率（在1500K温度下比钍钨高27倍）、 高发光效率（比钍钨丝提高10～15%）、低起弧电压（起弧电压只有钍钨 的40%左右）、没有对人身体产生危害的放射性污染，是良好的绿色环保产品。在电子发射管、氩弧焊接等方面用以取代钍钨合 金丝，其在高要求电光源中有非常广阔的应用前景。

铈钨合金丝的加工属于难熔金属变形加工，是钨材领域的深度加工。目前，国内外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。目前国内所生产的钨铈合金，少有能加工到Φ0.80mm以下规格的细丝。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及以下灯丝成品率更难以见到。

为克服现有技术的不足，有学者提供一种抗震环保铈钨合金丝的制备方法，该制备方法简单易用，成品率高、拉丝可控性强。其制备过程如下：

1、选择方形单斜晶的仲钨酸铵，粒度控制在30μm～50μm，其 活性大，粉末具有良好的流动性和填充性，经过轻度还原生成蓝色氧化钨，可获得良好高温、加工性能，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；

4、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。

通过添加含有铈、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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