一種稀土鎢電極材料的雙絲拉制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種稀土鎢電極材料的雙絲拉制方法，首先將兩個(gè)拉絲模放在雙拉模盒中，模盒置于拉絲模架中，設(shè)定拉絲模的加熱溫度為400～450℃；等加熱爐溫升至1300-1350℃時(shí)，保持恒溫，將兩根Φ3.5mm的稀土鎢桿頭部化尖后，通過(guò)石墨乳潤(rùn)滑，經(jīng)所述加熱爐加熱后，分別穿過(guò)兩個(gè)Φ3.0mm的拉絲模，由鏈?zhǔn)叫≤?chē)分別夾住所述兩根稀土鎢桿以拉絲速度5～6m/min的速度前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)稀土鎢桿的雙模拉制；然后依次減少拉絲模和稀土鎢桿的直徑，并依次降低爐溫、加快拉絲速率，重復(fù)上述動(dòng)作。大幅降低加熱爐溫度，節(jié)能降耗，拉絲速度逐步大幅提高，拉絲全程過(guò)程中均采用兩根絲同時(shí)進(jìn)行，效率提高了100％。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種稀土鎢電極材料的雙絲拉制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種稀土難恪金屬功能材料加工技術(shù)，尤其涉及一種稀土鶴電極材料的雙絲拉制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鎢電極是一類(lèi)廣泛應(yīng)用于氬弧焊、等離子體焊接、噴涂、切割技術(shù)和冶金工業(yè)的關(guān)鍵熱源材料，它幾乎適合于所有金屬材料的焊接，特別是有色金屬及其合金、不銹鋼、高溫合金、鈦及鈦合金以及難熔的活性金屬等。其中釷鎢電極具有優(yōu)良的焊接性能，但釷具有天然放射性，其生產(chǎn)和使用過(guò)程會(huì)污染環(huán)境危害人類(lèi)健康，因而隨人類(lèi)環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量如何取代放射性釷鎢電極的研發(fā)工作，其中最為有效的方式是通過(guò)少量稀土摻雜改性制得具有非放射性鎢電極。非放射性的稀土鎢電極材料是采用稀土氧化物作為彌散強(qiáng)化的第二相加入鎢基體中，可以提高鎢電極的再結(jié)晶溫度，降低電子逸出功，延長(zhǎng)使用壽命，提高材料綜合性能。鑭鎢電極、鈰鎢電極、釔鎢電極等單元稀土鎢電極和添加兩種或兩種以上稀土元素的多元復(fù)合稀土鎢電極相繼研制成功，在各種不同的焊接場(chǎng)景中替代釷鎢電極，實(shí)現(xiàn)焊接行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
[0003]由于稀土第二相粒子的加入，對(duì)鎢晶界形成了釘扎作用，使稀土鎢電極加工性能變差，特別是拉絲工序，現(xiàn)有技術(shù)中的加工方法容易發(fā)生拉絲斷絲、毛刺等不合格造成電極加工成品率低下，成本升高，阻礙了稀土鎢電極的推廣應(yīng)用。并且，鎢絲拉絲涉及的模次多，單模拉絲效率低下，無(wú)法充分利用加熱爐的加熱區(qū)間，造成能源消耗浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高效率、低能耗的稀土鎢電極材料的雙絲拉制方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明的稀土鎢電極材料的雙絲拉制方法，包括步驟:
[0007]首先，將兩個(gè)拉絲模放在雙拉模盒中，模盒置于拉絲模架中，設(shè)定拉絲模的加熱溫度為400?450 °C ；
[0008]之后，等加熱爐溫升至1300-1350°C時(shí)，保持恒溫，將兩根Φ3.5mm的稀土鎢桿頭部化尖后，通過(guò)石墨乳潤(rùn)滑，經(jīng)所述加熱爐加熱后，分別穿過(guò)兩個(gè)Φ3.0mm的拉絲模，由鏈?zhǔn)叫≤?chē)分別夾住所述兩根稀土鶴桿以拉絲速度5?6m/min的速度前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)稀土鶴桿的雙模拉制；
[0009]然后，依次減少拉絲模和稀土鎢桿的直徑，并依次降低爐溫、加快拉絲速率，重復(fù)上述動(dòng)作；
[0010]所述稀土鎢桿的成分為:
[0011]含La203、Y2O3和CeO 2中的一種或兩種及以上的稀土氧化物，所述稀土氧化物的總重量百分比含量為2?2.2%，余量為鶴。
[0012]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的稀土鎢電極材料的雙絲拉制方法，由于在采用Φ3.5mm鎢桿拉絲至Φ3.0mm的首道次拉絲過(guò)程中，采用了比傳統(tǒng)工藝高的加熱溫度和較低的拉絲速度，在隨后的拉絲道次中，大幅降低加熱爐溫度，拉絲速度逐步大幅提高，拉絲全程過(guò)程中均采用兩根絲同時(shí)進(jìn)行，效率提高了 100%，具有十分顯著的節(jié)能降耗特點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0014]本發(fā)明的稀土鎢電極材料的雙絲拉制方法，其較佳的【具體實(shí)施方式】是:
[0015]包括步驟:
[0016]首先，將兩個(gè)拉絲模放在雙拉模盒中，模盒置于拉絲模架中，設(shè)定拉絲模的加熱溫度為400?450 °C ；
[0017]之后，等加熱爐溫升至1300-1350 °C時(shí)，保持恒溫，將兩根Φ3.5mm的稀土鎢桿頭部化尖后，通過(guò)石墨乳潤(rùn)滑，經(jīng)所述加熱爐加熱后，分別穿過(guò)兩個(gè)Φ3.0mm的拉絲模，由鏈?zhǔn)叫≤?chē)分別夾住所述兩根稀土鶴桿以拉絲速度5?6m/min的速度前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)稀土鶴桿的雙模拉制；
[0018]然后，依次減少拉絲模和稀土鎢桿的直徑，并依次降低爐溫、加快拉絲速率，重復(fù)上述動(dòng)作；
[0019]所述稀土鎢桿的成分為:
[0020]含La203、Y2O3和CeO 2中的一種或兩種及以上的稀土氧化物，所述稀土氧化物的總重量百分比含量為2?2.2%，余量為鶴。
[0021 ] 按以下拉絲模的直徑由大至少依次拉制，不同直徑的拉絲模采用的加熱爐溫與拉絲速度分別是:
[0022]Φ 2.5mm拉絲模，爐溫1150?1200°C，拉絲速度9?10m/min ；
[0023]Φ 2.0mm 拉絲模，爐溫 1050 ?IlOCTC，拉絲速度 10 ?llm/min ；
[0024]Φ 1.6mm拉絲模，爐溫950?100CTC，拉絲速度11?12m/min ；
[0025]Φ 1.2mm拉絲模，爐溫850?900°C，拉絲速度13?14m/min ；
[0026]Φ 1.0mm拉絲模，爐溫750?800°C，拉絲速度15?16m/min。
[0027]所述模架采用電棒加熱。
[0028]本發(fā)明的稀土鎢電極材料的雙絲拉制方法，可以加工Φ3.0?1.0mm多種規(guī)格的稀土鶴電極，拉絲成材率92%以上。高效率、低能耗，在采用Φ3.5mm鶴桿拉絲至Φ3.0mm的首道次拉絲過(guò)程中，采用了比傳統(tǒng)工藝高的加熱溫度和較低的拉絲速度，在隨后的拉絲道次中，大幅降低加熱爐溫度，拉絲速度逐步大幅提高。拉絲全程過(guò)程中均采用兩根絲同時(shí)進(jìn)行，效率提高了 100%。因此，本發(fā)明具有十分顯著的節(jié)能降耗特點(diǎn)。
[0029]具體實(shí)施例:
[0030]1、將兩個(gè)拉絲模放在雙拉模盒中，模子盒置于拉絲模架中，模架采用電棒加熱，設(shè)定拉絲模加熱溫度為400°C ;等爐溫升至1300°C時(shí)，固定加熱功率，將兩根La2O3總重量百分比含量為2?2.2%，直徑為3.5_稀土鎢桿頭部化尖后，通過(guò)石墨乳潤(rùn)滑，經(jīng)加熱爐加熱后，分別穿過(guò)兩個(gè)Φ3.0mm拉絲模，由鏈?zhǔn)叫≤?chē)分別夾住兩根鶴絲以拉絲速度6m/min的速度前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)Φ3.0mm鎢絲的雙模拉制。更換拉絲模后重復(fù)上述動(dòng)作，各個(gè)不同拉絲模次采用不同的加熱爐溫與拉絲速度，依次是:Φ2.5mm拉絲模，爐溫1150°C，拉絲速度9m/min ；Φ2.Ctam拉絲模，爐溫1050 °C，拉絲速度10m/min ； Φ 1.6謹(jǐn)拉絲模，爐溫950 °C，拉絲速度llm/min ； Φ 1.2mm拉絲模，爐溫850°C，拉絲速度13m/min ； Φ 1.0mm拉絲模，爐溫750°C，拉絲速度15m/min。采用以上工藝可以加工制備Φ3.0-Φ 1.0多種規(guī)格的鑭鎢絲桿，拉絲成材率為93%。
[0031]2、將兩個(gè)拉絲模放在雙拉模盒中，模子盒置于拉絲模架中，模架采用電棒加熱，設(shè)定拉絲模加熱溫度為400°C ;等爐溫升至1300°C時(shí)，固定加熱功率，將兩根Y2O3總重量百分比含量為2?2.2%，直徑為3.5mm的稀土鎢桿頭部化尖后，通過(guò)石墨乳潤(rùn)滑，經(jīng)加熱爐加熱后，分別穿過(guò)兩個(gè)Φ3.0mm拉絲模，由鏈?zhǔn)叫≤?chē)分別夾住兩根鶴絲以拉絲速度6m/min的速度前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)Φ3.0mm鎢絲的雙模拉制。更換拉絲模后重復(fù)上述動(dòng)作，各個(gè)不同拉絲模次采用不同的加熱爐溫與拉絲速度，依次是:Φ2.5mm拉絲模，爐溫1150°C，拉絲速度9m/min ；Φ2.Ctam拉絲模，爐溫1050 °C，拉絲速度10m/min ； Φ 1.6謹(jǐn)拉絲模，爐溫950 °C，拉絲速度llm/min ； Φ 1.2mm拉絲模，爐溫850°C，拉絲速度13m/min ； Φ 1.0mm拉絲模，爐溫750°C，拉絲速度15m/min。采用以上工藝可以加工制備Φ3.0-Φ 1.0多種規(guī)格的紀(jì)鶴絲桿，拉絲成材率為94%。
[0032]3、將兩個(gè)拉絲模放在雙拉模盒中，模子盒置于拉絲模架中，模架采用電棒加熱，設(shè)定拉絲模加熱溫度為400°C ;等爐溫升至1350°C時(shí)，固定加熱功率，將兩根CeO2總重量百分比含量為2?2.2%，直徑為3.5mm的稀土鎢桿頭部化尖后，通過(guò)石墨乳潤(rùn)滑，經(jīng)加熱爐加熱后，分別穿過(guò)兩個(gè)Φ3.0mm拉絲模，由鏈?zhǔn)叫≤?chē)分別夾住兩根鶴絲以拉絲速度6m/min的速度前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)Φ3.0mm鎢絲的雙模拉制。更換拉絲模后重復(fù)上述動(dòng)作，各個(gè)不同拉絲模次采用不同的加熱爐溫與拉絲速度，依次是:Φ2.5mm拉絲模，爐溫1200°C，拉絲速度9m/min ；Φ2.0mm拉絲模，爐溫1100 °C，拉絲速度10m/min ； Φ 1.6mm拉絲模，爐溫1000 °C，拉絲速度llm/min ； Φ 1.2mm拉絲模，爐溫900°C，拉絲速度13m/min ； Φ 1.0mm拉絲模，爐溫800°C，拉絲速度15m/min。采用以上工藝可以加工制備Φ3.0-Φ 1.0多種規(guī)格的鈰鎢絲桿，拉絲成材率為92%。
[0033]4、將兩個(gè)拉絲模放在雙拉模盒中，模子盒置于拉絲模架中，模架采用電棒加熱，設(shè)定拉絲模加熱溫度為400°C;等爐溫升至1350°C時(shí)，固定加熱功率，將兩根按重量百分比計(jì)，稀土氧化物含量為0.44% La2O3U.32% Y203、0.44% CeO2，直徑為3.5mm的稀土鎢桿頭部化尖后，通過(guò)石墨乳潤(rùn)滑，經(jīng)加熱爐加熱后，分別穿過(guò)兩個(gè)Φ3.0mm拉絲模，由鏈?zhǔn)叫≤?chē)分別夾住兩根鶴絲以拉絲速度6m/min的速度前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)Φ3.0mm鶴絲的雙模拉制，該稀土鶴桿成分為:更換拉絲模后重復(fù)上述動(dòng)作，各個(gè)不同拉絲模次采用不同的加熱爐溫與拉絲速度，依次是:Φ2.5mm拉絲模，爐溫1200°C，拉絲速度9m/min ；Φ2.0mm拉絲模，爐溫1100°C，拉絲速度10m/min ； Φ 1.6謹(jǐn)拉絲模，爐溫1000°C，拉絲速度llm/min ； Φ 1.2謹(jǐn)拉絲模，爐溫9000C，拉絲速度13m/min ； Φ 1.0mm拉絲模，爐溫800°C，拉絲速度15m/min。采用以上工藝可以加工制備Φ3.0-Φ1.0多種規(guī)格的多元復(fù)合稀土鎢絲桿，拉絲成材率為92%。
[0034]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種稀土鶴電極材料的雙絲拉制方法，其特征在于，包括步驟: 首先，將兩個(gè)拉絲模放在雙拉模盒中，模盒置于拉絲模架中，設(shè)定拉絲模的加熱溫度為400 ?450。。； 之后，等加熱爐溫升至1300-1350°C時(shí)，保持恒溫，將兩根Φ3.5mm的稀土鎢桿頭部化尖后，通過(guò)石墨乳潤(rùn)滑，經(jīng)所述加熱爐加熱后，分別穿過(guò)兩個(gè)Φ3.0mm的拉絲模，由鏈?zhǔn)叫≤?chē)分別夾住所述兩根稀土鶴桿以拉絲速度5?6m/min的速度前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)稀土鶴桿的雙模拉制; 然后，依次減少拉絲模和稀土鎢桿的直徑，并依次降低爐溫、加快拉絲速率，重復(fù)上述動(dòng)作； 所述稀土鎢桿的成分為: 含La203、Y2O3和CeO 2中的一種或兩種及以上的稀土氧化物，所述稀土氧化物的總重量百分比含量為2?2.2%，余量為鎢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土鎢電極材料的雙絲拉制方法，其特征在于，按以下拉絲模的直徑由大至小依次拉制，不同直徑的拉絲模采用的加熱爐溫與拉絲速度分別是: Φ 2.5臟拉絲模，爐溫1150?1200°C，拉絲速度9?10m/min ； Φ 2.0mm拉絲模，爐溫1050?IlOCTC，拉絲速度10?llm/min ； Φ 1.6臟拉絲模，爐溫950?10CTC，拉絲速度11?12m/min ； Φ 1.2mm拉絲模，爐溫850?900°C，拉絲速度13?14m/min ； Φ 1.0mm拉絲模，爐溫750?800°C，拉絲速度15?16m/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的稀土鎢電極材料的雙絲拉制方法，其特征在于，所述模架采用電棒加熱。
【文檔編號(hào)】B21C9/00GK104438390SQ201410697030
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】章德銘, 彭鷹, 劉家均, 李曹兵, 王蘆燕, 崔云濤, 巫正瑜, 孫寶成 申請(qǐng)人:北京礦冶研究總院, 北礦新材科技有限公司