CN103862041A - 一种制备稀土钨电极用坯条的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种制备稀土钨电极用坯条的方法。所述方法首先将稀土钨粉末原料充满塑胶套模，并密封；将密封好的塑胶套模放入等静压机内；提升所述等静压机的压力至成型压力，并保压预设时间使所述塑胶套模内的稀土钨粉末成型；取出并打开所述塑胶套模，获得稀土钨坯条。该方法能够提高产品的合格率和性能，并降低产品的生产成本。

Description

一种制备稀土钨电极用坯条的方法

技术领域

本发明涉及稀有金属材料加工技术领域，尤其涉及一种制备稀土钨电极用坯条的方法。

背景技术

钨是一种高熔点金属，熔点达到3410℃，所以将其成制成规则的形状就成为一种特殊的工艺。钨加入稀土元素后，可有效改善材料使用性能，但其成型加工难度则明显增加，而且从稀土钨坯条制备稀土钨电极尚需经过很长的工艺流程，一般包括烧结→开坯→203旋锻→202旋锻→201旋锻→链式拉丝→矫直→切断→磨光。

目前传统方式采用钢模压制的方法制成的，其具体步骤包括：首先，在具有一定粒度的稀土钨粉中添加一定量的酒精和甘油，配制成混合物；其次将添加酒精和甘油的稀土钨粉放入混料机中混合均匀后过筛；再次，将过完筛后的混合物装入压型模具中，放在压机压头下压制成具有一定密度和强度的钨方条；然后，进行垂熔烧结使其金属化；最后，将方条旋锻加工成所需要的尺寸的圆条。

但上述现有技术中至少存在如下问题：第一，在压机压制方条时，由于膜壁对粉末的摩擦阻力，使压制压力造成一定的压力损失，致使压坯密度不均匀，容易造成压坯的分层、断条等现象；第二，由于压机的压力有限，压好的坯条强度较低，在移动过程中必需轻拿轻放，否则易出现掉边、掉角、折断等现象；第三，烧结好的钨方条进行旋锻加工的第一个工序——开坯，它属手工操作，主要目的是将方条加工成圆条，由于此过程中只有角受力，易造成折边，使条的表面产生缺陷，所以对工人的技术要求相当高。这些问题严重的影响了产品的合格率，提高了产品的生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备稀土钨电极用坯条的方法，该方法能够提高产品的合格率和性能，并降低产品的生产成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种制备稀土钨电极用坯条的方法，所述方法包括：

将稀土钨粉末原料充满塑胶套模，并密封；

将密封好的塑胶套模放入等静压机内；

提升所述等静压机的压力至成型压力，并保压预设时间使所述塑胶套模内的稀土钨粉末成型；

取出并打开所述塑胶套模，获得稀土钨坯条。

所述稀土钨粉末原料的粒度在1.0～5.0μm范围内。

所述将稀土钨粉末原料充满塑胶套模，具体包括：

采用振动装料装置将稀土钨粉末原料充满塑胶套模。

所述塑胶套模由聚氯乙烯树脂、硬脂酸钙、碳酸钙和邻苯二甲酸二丁脂制成，其组成重量比为：

聚氯乙烯树脂：80～120g，

邻苯二甲酸二丁脂：100～400g，

硬脂酸钙：4～8g，

碳酸钙：2～4g。

所述聚氯乙烯树脂、硬脂酸钙、碳酸钙和邻苯二甲酸二丁脂的最佳组成重量比为：

聚氯乙烯树脂：100g，

邻苯二甲酸二丁脂：300g，

硬脂酸钙：3g，

碳酸钙：3g。

所述塑胶套模的制作过程为：

将聚氯乙烯树脂、硬脂酸钙和碳酸钙按设定比例配料并混合，然后加入邻苯二甲酸二丁脂搅拌均匀得到塑胶混合料浆；

将符合塑胶套模内腔尺寸要求的金属模芯加热至塑化温度，将其浸入所述塑胶混合料浆中，使所述金属模芯上粘结一层塑胶混合料浆膜；

将粘结有塑胶混合料浆膜的金属模芯加热至塑化温度并进行塑化处理；

将塑化后的金属模芯放入冷水中急冷，使塑化后的塑胶混合料浆膜脱下，得到所述塑胶套模。

所述塑胶套模内腔尺寸D2通过下述公式确定：

D2=d1/(1-η)

其中，d1为压制后金属型材的尺寸，η为压制收缩率。

所述将密封好的塑胶套模放入等静压机内，具体包括：

将密封好的塑胶套模挂在支撑架上，再将所述支撑架与塑胶套模放入等静压机内。

所述成型压力为150MPa至250MPa；所述保压预设时间为0.5-20min。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，所述方法首先将稀土钨粉末原料充满塑胶套模，并密封；将密封好的塑胶套模放入等静压机内；提升所述等静压机的压力至成型压力，并保压预设时间使所述塑胶套模内的稀土钨粉末成型；取出并打开所述塑胶套模，获得稀土钨坯条。该方法能够提高产品的合格率和性能，并降低产品的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的制备稀土钨电极用坯条的方法流程示意图；

图2为本发明实施例利用塑胶套模进行制作的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，为便于理解本发明实施例提供的方法，下面以2％稀土钨粉制造钨坯为例进行说明。如图1所示为本发明实施例提供的制备稀土钨电极用坯条的方法流程示意图，所述方法包括：

步骤11、将稀土钨粉末原料充满塑胶套模，并密封。

在该步骤中，可以采用振动装料装置将稀土钨粉末原料充满塑胶套模，如图2所示为本发明实施例利用塑胶套模进行制作的结构示意图，图2中：用振动装料装置将粒度在1.0～5.0μm范围内的稀土钨粉末原料24充满塑胶套模21，然后用塑料密封塞22塞入塑胶套模21开口处，并用卡箍23紧固。其中，相应的卡箍23可以为铁丝或其他固定物。

其中，相应的塑胶套模的制作方法可以包括以下步骤：

A、首先将聚氯乙烯树脂、硬脂酸钙和碳酸钙按设定比例配料并混合，然后加入邻苯二甲酸二丁脂搅拌均匀混合至不产生气泡为止，得到塑胶混合料浆，上述原料的混合重量比为：

具体实现中，较佳的比例为：

B、然后，将金属模芯加热至180度左右，然后将其浸入料浆中，金属模芯上粘结一层料浆膜，粘结模的厚度就是塑胶套模的厚度；

C、粘结好的料浆膜和金属模芯一同吊入烘箱中，加热至180度进行塑化处理；

D、塑化完毕，将塑胶套模和金属模芯入于冷水中急冷，使塑胶套模从金属模芯上脱下后即可得到塑胶套模。

具体地，上述的塑胶套模需要满足以下要求：

塑胶套模的内腔尺寸D2大于稀土钨坯条的外形尺寸，一般需定制。上述塑胶套模的内腔尺寸D2根据装粉量定制，其尺寸决定于压制后条的尺寸和压制收缩率，计算公式如下：

D2=d1/(1-η)

其中，d1---压制后金属型材的外形尺寸；η---压制收缩率。

该压制收缩率η可通过实验得到，一般按设定的配料比例制作若干件塑胶套模试验件，然后制作稀土钨坯条试验件，根据测得的压制后稀土钨坯条试验件的外形尺寸与塑胶套模试验件内腔尺寸，计算出试验配料比例情况下塑胶套模的压制收缩率η，多个塑胶套模试验件的情况下可以取平均值。

步骤12、将密封好的塑胶套模放入等静压机内。

在该步骤中，为便于操作和减少密封好的塑胶套模在运送过程中损坏，可将密封好的塑胶套模挂在支撑架上，再将支撑架放入等静压机内。

步骤13、提升所述等静压机的压力至成型压力，并保压预设时间使所述塑胶套模内的稀土钨粉末成型。

具体地，所述成型压力可以为150MPa至250MPa；所述保压预设时间可以为0.5-20min，从而使塑胶套模内的钨粉成型；其中，相应的成型压力和材料的粒度有关系，粒度越大，所需的成型压力也越大。

步骤14、取出并打开所述塑胶套模，获得稀土钨坯条。

该步骤中，上述的塑胶套模还可以重复利用，以进一步节省制造成本。

综上所述，本发明实施例采用等静压机压制代替了现有技术的钢模压制，使压坯的密度处处相等，且压坯强度高，大大提高了产品的合格率。取消了旋锻加工中的开坯工序，大大减少了对工人技术的要求，提高了产品的成材率和合格率，降低了生产成本。采用等静压机直接压制成圆条，避免了进行开坯处理，大大减少了对工人技术的要求，提高了产品的合格率，也降低了生产成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种制备稀土钨电极用坯条的方法，其特征在于，所述方法包括：

将稀土钨粉末原料充满塑胶套模，并密封；

将密封好的塑胶套模放入等静压机内；

提升所述等静压机的压力至成型压力，并保压预设时间使所述塑胶套模内的稀土钨粉末成型；

取出并打开所述塑胶套模，获得稀土钨坯条。

2.根据权利要求1所述的制备稀土钨电极用坯条的方法，其特征在于，

所述稀土钨粉末原料的粒度在1.0～5.0μm范围内。

3.根据权利要求1所述的制备稀土钨电极用坯条的方法，其特征在于，所述将稀土钨粉末原料充满塑胶套模，具体包括：

采用振动装料装置将稀土钨粉末原料充满塑胶套模。

4.根据权利要求1所述的制备稀土钨电极用坯条的方法，其特征在于，所述塑胶套模由聚氯乙烯树脂、硬脂酸钙、碳酸钙和邻苯二甲酸二丁脂制成，其组成重量比为：

聚氯乙烯树脂：80～120g，

邻苯二甲酸二丁脂：100～400g，

硬脂酸钙：4～8g，

碳酸钙：2～4g。

5.根据权利要求4所述的制备稀土钨电极用坯条的方法，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂、硬脂酸钙、碳酸钙和邻苯二甲酸二丁脂的最佳组成重量比为：

聚氯乙烯树脂：100g，

邻苯二甲酸二丁脂：300g，

硬脂酸钙：3g，

碳酸钙：3g。

6.根据权利要求1或4或5所述的制备稀土钨电极用坯条的方法，其特征在于，所述塑胶套模的制作过程为：

将聚氯乙烯树脂、硬脂酸钙和碳酸钙按设定比例配料并混合，然后加入邻苯二甲酸二丁脂搅拌均匀得到塑胶混合料浆；

将符合塑胶套模内腔尺寸要求的金属模芯加热至塑化温度，将其浸入所述塑胶混合料浆中，使所述金属模芯上粘结一层塑胶混合料浆膜；

将粘结有塑胶混合料浆膜的金属模芯加热至塑化温度并进行塑化处理；

将塑化后的金属模芯放入冷水中急冷，使塑化后的塑胶混合料浆膜脱下，得到所述塑胶套模。

7.根据权利要求6所述的制备稀土钨电极用坯条的方法，其特征在于，所述塑胶套模内腔尺寸D2通过下述公式确定：

D2=d1/(1-η)

其中，d1为压制后金属型材的尺寸，η为压制收缩率。

8.根据权利要求1所述的制备稀土钨电极用坯条的方法，其特征在于，所述将密封好的塑胶套模放入等静压机内，具体包括：

将密封好的塑胶套模挂在支撑架上，再将所述支撑架与塑胶套模放入等静压机内。

9.根据权利要求1所述的制备稀土钨电极用坯条的方法，其特征在于，所述成型压力为150MPa至250MPa；所述保压预设时间为0.5-20min。

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