CN104438390B - 一种稀土钨电极材料的双丝拉制方法 - Google Patents

一种稀土钨电极材料的双丝拉制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种稀土钨电极材料的双丝拉制方法，首先将两个拉丝模放在双拉模盒中，模盒置于拉丝模架中，设定拉丝模的加热温度为400～450℃；等加热炉温升至1300‑1350℃时，保持恒温，将两根Φ3.5mm的稀土钨杆头部化尖后，通过石墨乳润滑，经所述加热炉加热后，分别穿过两个Φ3.0mm的拉丝模，由链式小车分别夹住所述两根稀土钨杆以拉丝速度5～6m/min的速度前进，实现稀土钨杆的双模拉制；然后依次减少拉丝模和稀土钨杆的直径，并依次降低炉温、加快拉丝速率，重复上述动作。大幅降低加热炉温度，节能降耗，拉丝速度逐步大幅提高，拉丝全程过程中均采用两根丝同时进行，效率提高了100％。

Description

一种稀土钨电极材料的双丝拉制方法
技术领域
本发明涉及一种稀土难熔金属功能材料加工技术，尤其涉及一种稀土钨电极材料的双丝拉制方法。
背景技术
钨电极是一类广泛应用于氩弧焊、等离子体焊接、喷涂、切割技术和冶金工业的关键热源材料，它几乎适合于所有金属材料的焊接，特别是有色金属及其合金、不锈钢、高温合金、钛及钛合金以及难熔的活性金属等。其中钍钨电极具有优良的焊接性能，但钍具有天然放射性，其生产和使用过程会污染环境危害人类健康，因而随人类环保意识增强，国内外开展了大量如何取代放射性钍钨电极的研发工作，其中最为有效的方式是通过少量稀土掺杂改性制得具有非放射性钨电极。非放射性的稀土钨电极材料是采用稀土氧化物作为弥散强化的第二相加入钨基体中，可以提高钨电极的再结晶温度，降低电子逸出功，延长使用寿命，提高材料综合性能。镧钨电极、铈钨电极、钇钨电极等单元稀土钨电极和添加两种或两种以上稀土元素的多元复合稀土钨电极相继研制成功，在各种不同的焊接场景中替代钍钨电极，实现焊接行业产业升级。
由于稀土第二相粒子的加入，对钨晶界形成了钉扎作用，使稀土钨电极加工性能变差，特别是拉丝工序，现有技术中的加工方法容易发生拉丝断丝、毛刺等不合格造成电极加工成品率低下，成本升高，阻碍了稀土钨电极的推广应用。并且，钨丝拉丝涉及的模次多，单模拉丝效率低下，无法充分利用加热炉的加热区间，造成能源消耗浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效率、低能耗的稀土钨电极材料的双丝拉制方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的稀土钨电极材料的双丝拉制方法，包括步骤：
首先，将两个拉丝模放在双拉模盒中，模盒置于拉丝模架中，设定拉丝模的加热温度为400～450℃；
之后，等加热炉温升至1300-1350℃时，保持恒温，将两根Φ3.5mm的稀土钨杆头部化尖后，通过石墨乳润滑，经所述加热炉加热后，分别穿过两个Φ3.0mm的拉丝模，由链式小车分别夹住所述两根稀土钨杆以拉丝速度5～6m/min的速度前进，实现稀土钨杆的双模拉制；
然后，依次减少拉丝模和稀土钨杆的直径，并依次降低炉温、加快拉丝速率，重复上述动作；
所述稀土钨杆的成分为：
含La2O3、Y2O3和CeO2中的一种或两种及以上的稀土氧化物，所述稀土氧化物的总重量百分比含量为2～2.2％，余量为钨。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的稀土钨电极材料的双丝拉制方法，由于在采用Φ3.5mm钨杆拉丝至Φ3.0mm的首道次拉丝过程中，采用了比传统工艺高的加热温度和较低的拉丝速度，在随后的拉丝道次中，大幅降低加热炉温度，拉丝速度逐步大幅提高，拉丝全程过程中均采用两根丝同时进行，效率提高了100％，具有十分显著的节能降耗特点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的稀土钨电极材料的双丝拉制方法，其较佳的具体实施方式是：
包括步骤：
首先，将两个拉丝模放在双拉模盒中，模盒置于拉丝模架中，设定拉丝模的加热温度为400～450℃；
之后，等加热炉温升至1300-1350℃时，保持恒温，将两根Φ3.5mm的稀土钨杆头部化尖后，通过石墨乳润滑，经所述加热炉加热后，分别穿过两个Φ3.0mm的拉丝模，由链式小车分别夹住所述两根稀土钨杆以拉丝速度5～6m/min的速度前进，实现稀土钨杆的双模拉制；
然后，依次减少拉丝模和稀土钨杆的直径，并依次降低炉温、加快拉丝速率，重复上述动作；
所述稀土钨杆的成分为：
含La2O3、Y2O3和CeO2中的一种或两种及以上的稀土氧化物，所述稀土氧化物的总重量百分比含量为2～2.2％，余量为钨。
按以下拉丝模的直径由大至少依次拉制，不同直径的拉丝模采用的加热炉温与拉丝速度分别是：
Φ2.5mm拉丝模，炉温1150～1200℃，拉丝速度9～10m/min；
Φ2.0mm拉丝模，炉温1050～1100℃，拉丝速度10～11m/min；
Φ1.6mm拉丝模，炉温950～1000℃，拉丝速度11～12m/min；
Φ1.2mm拉丝模，炉温850～900℃，拉丝速度13～14m/min；
Φ1.0mm拉丝模，炉温750～800℃，拉丝速度15～16m/min。
所述模架采用电棒加热。
本发明的稀土钨电极材料的双丝拉制方法，可以加工Φ3.0～1.0mm多种规格的稀土钨电极，拉丝成材率92％以上。高效率、低能耗，在采用Φ3.5mm钨杆拉丝至Φ3.0mm的首道次拉丝过程中，采用了比传统工艺高的加热温度和较低的拉丝速度，在随后的拉丝道次中，大幅降低加热炉温度，拉丝速度逐步大幅提高。拉丝全程过程中均采用两根丝同时进行，效率提高了100％。因此，本发明具有十分显著的节能降耗特点。
具体实施例：
1、将两个拉丝模放在双拉模盒中，模子盒置于拉丝模架中，模架采用电棒加热，设定拉丝模加热温度为400℃；等炉温升至1300℃时，固定加热功率，将两根La2O3总重量百分比含量为2～2.2％，直径为3.5mm稀土钨杆头部化尖后，通过石墨乳润滑，经加热炉加热后，分别穿过两个Φ3.0mm拉丝模，由链式小车分别夹住两根钨丝以拉丝速度6m/min的速度前进，实现Φ3.0mm钨丝的双模拉制。更换拉丝模后重复上述动作，各个不同拉丝模次采用不同的加热炉温与拉丝速度，依次是：Φ2.5mm拉丝模，炉温1150℃，拉丝速度9m/min；Φ2.0mm拉丝模，炉温1050℃，拉丝速度10m/min；Φ1.6mm拉丝模，炉温950℃，拉丝速度11m/min；Φ1.2mm拉丝模，炉温850℃，拉丝速度13m/min；Φ1.0mm拉丝模，炉温750℃，拉丝速度15m/min。采用以上工艺可以加工制备Φ3.0-Φ1.0多种规格的镧钨丝杆，拉丝成材率为93％。
2、将两个拉丝模放在双拉模盒中，模子盒置于拉丝模架中，模架采用电棒加热，设定拉丝模加热温度为400℃；等炉温升至1300℃时，固定加热功率，将两根Y2O3总重量百分比含量为2～2.2％，直径为3.5mm的稀土钨杆头部化尖后，通过石墨乳润滑，经加热炉加热后，分别穿过两个Φ3.0mm拉丝模，由链式小车分别夹住两根钨丝以拉丝速度6m/min的速度前进，实现Φ3.0mm钨丝的双模拉制。更换拉丝模后重复上述动作，各个不同拉丝模次采用不同的加热炉温与拉丝速度，依次是：Φ2.5mm拉丝模，炉温1150℃，拉丝速度9m/min；Φ2.0mm拉丝模，炉温1050℃，拉丝速度10m/min；Φ1.6mm拉丝模，炉温950℃，拉丝速度11m/min；Φ1.2mm拉丝模，炉温850℃，拉丝速度13m/min；Φ1.0mm拉丝模，炉温750℃，拉丝速度15m/min。采用以上工艺可以加工制备Φ3.0-Φ1.0多种规格的钇钨丝杆，拉丝成材率为94％。
3、将两个拉丝模放在双拉模盒中，模子盒置于拉丝模架中，模架采用电棒加热，设定拉丝模加热温度为400℃；等炉温升至1350℃时，固定加热功率，将两根CeO2总重量百分比含量为2～2.2％，直径为3.5mm的稀土钨杆头部化尖后，通过石墨乳润滑，经加热炉加热后，分别穿过两个Φ3.0mm拉丝模，由链式小车分别夹住两根钨丝以拉丝速度6m/min的速度前进，实现Φ3.0mm钨丝的双模拉制。更换拉丝模后重复上述动作，各个不同拉丝模次采用不同的加热炉温与拉丝速度，依次是：Φ2.5mm拉丝模，炉温1200℃，拉丝速度9m/min；Φ2.0mm拉丝模，炉温1100℃，拉丝速度10m/min；Φ1.6mm拉丝模，炉温1000℃，拉丝速度11m/min；Φ1.2mm拉丝模，炉温900℃，拉丝速度13m/min；Φ1.0mm拉丝模，炉温800℃，拉丝速度15m/min。采用以上工艺可以加工制备Φ3.0-Φ1.0多种规格的铈钨丝杆，拉丝成材率为92％。
4、将两个拉丝模放在双拉模盒中，模子盒置于拉丝模架中，模架采用电棒加热，设定拉丝模加热温度为400℃；等炉温升至1350℃时，固定加热功率，将两根按重量百分比计，稀土氧化物含量为0.44％La2O3、1.32％Y2O3、0.44％CeO2，直径为3.5mm的稀土钨杆头部化尖后，通过石墨乳润滑，经加热炉加热后，分别穿过两个Φ3.0mm拉丝模，由链式小车分别夹住两根钨丝以拉丝速度6m/min的速度前进，实现Φ3.0mm钨丝的双模拉制，该稀土钨杆成分为：更换拉丝模后重复上述动作，各个不同拉丝模次采用不同的加热炉温与拉丝速度，依次是：Φ2.5mm拉丝模，炉温1200℃，拉丝速度9m/min；Φ2.0mm拉丝模，炉温1100℃，拉丝速度10m/min；Φ1.6mm拉丝模，炉温1000℃，拉丝速度11m/min；Φ1.2mm拉丝模，炉温900℃，拉丝速度13m/min；Φ1.0mm拉丝模，炉温800℃，拉丝速度15m/min。采用以上工艺可以加工制备Φ3.0-Φ1.0多种规格的多元复合稀土钨丝杆，拉丝成材率为92％。
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 (2)

1.一种稀土钨电极材料的双丝拉制方法，其特征在于，包括步骤：
首先，将两个拉丝模放在双拉模盒中，模盒置于拉丝模架中，设定拉丝模的加热温度为400～450℃；
之后，等加热炉温升至1300-1350℃时，保持恒温，将两根Φ3.5mm的稀土钨杆头部化尖后，通过石墨乳润滑，经所述加热炉加热后，分别穿过两个Φ3.0mm的拉丝模，由链式小车分别夹住所述两根稀土钨杆以拉丝速度5～6m/min的速度前进，实现稀土钨杆的双模拉制；
然后，依次减少拉丝模和稀土钨杆的直径，并依次降低炉温、加快拉丝速率，重复上述动作；
所述稀土钨杆的成分为：
含La2O3、Y2O3和CeO2中的一种或两种及以上的稀土氧化物，所述稀土氧化物的总重量百分比含量为2～2.2％，余量为钨；
按以下拉丝模的直径由大至小依次拉制，不同直径的拉丝模采用的加热炉温与拉丝速度分别是：
Φ2.5mm拉丝模，炉温1150～1200℃，拉丝速度9～10m/min；
Φ2.0mm拉丝模，炉温1050～1100℃，拉丝速度10～11m/min；
Φ1.6mm拉丝模，炉温950～1000℃，拉丝速度11～12m/min；
Φ1.2mm拉丝模，炉温850～900℃，拉丝速度13～14m/min；
Φ1.0mm拉丝模，炉温750～800℃，拉丝速度15～16m/min。
2.根据权利要求1所述的稀土钨电极材料的双丝拉制方法，其特征在于，所述模架采用电棒加热。
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