惰性氣體保護(hù)焊接用鎢棒生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種惰性氣體保護(hù)焊接用鎢棒生產(chǎn)方法。 技術(shù)背景
[0002] 目前，惰性氣體保護(hù)焊接用鎢棒的生產(chǎn)中，添加劑的添加方法（鎢行業(yè)一般稱為 "摻雜"）都采用"濕法"摻雜，就是將鎢棒中所需要的添加劑先制成可溶性的化合物，然后 把該化合物溶液摻入鎢的氧化物（藍(lán)鎢或黃鎢）或鎢的化合物（一般為仲鎢酸銨），再經(jīng)過(guò) 氫氣的高溫還原，得到含有添加劑的鎢粉，然后采用鋼模（或等靜壓）壓制一一垂熔燒結(jié)。 這種方法是從耐高溫鎢絲（鎢鋁絲）的生產(chǎn)工藝照搬而來(lái)，不適應(yīng)惰性氣體保護(hù)焊接用鎢 棒（鎢電極）的生產(chǎn)。傳統(tǒng)生產(chǎn)方法主要有以下缺點(diǎn)：⑴在鎢粉制取時(shí)，氧化鎢添加化合 物溶液，然后烘干、氫氣高溫還原。由于要制成溶液，對(duì)水的純度要求會(huì)很高；烘干時(shí)的料 盤(pán)也可能帶入其他雜質(zhì)；高溫還原時(shí)，還原爐爐管內(nèi)壁剝落，有可能帶入雜質(zhì)；（2)氧化鎢 中添加化合物溶液后，化合漿液要不斷攪拌和加熱，烘干到一定程度，再放入料盤(pán)在烘箱內(nèi) 烘干。烘干后的氫氣高溫還原，是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由于各組分反應(yīng)的溫度不同，有部分添加 劑會(huì)隨氫氣流失掉，造成含量變化；（3)生產(chǎn)周期冗長(zhǎng)，生產(chǎn)不同牌號(hào)鎢電極時(shí)，需要從氧 化鎢摻雜開(kāi)始，還原爐還需要降溫擦拭爐管內(nèi)壁以防止不同牌號(hào)鎢粉之間的相互影響，擦 拭完?duì)t管后，再升溫生產(chǎn)。這種生產(chǎn)方式只適合鎢鋁絲的大批量單一牌號(hào)的生產(chǎn)，如果照搬 用于電極用鎢棒的生產(chǎn)，不能適應(yīng)電極用鎢棒的牌號(hào)多、批量偏小的特點(diǎn)，造成生產(chǎn)適應(yīng)性 差且浪費(fèi)大量能源；(4)對(duì)于二元及多元添加劑鎢棒的生產(chǎn)難度很大，一般要先生產(chǎn)出單 一組分的鎢粉，化驗(yàn)出其中的添加劑含量后，再多種組分的鎢粉進(jìn)行混合，難度大，周期長(zhǎng)； (5)在安全及環(huán)保方面，由于摻雜中，一般用氨水調(diào)PH值；添加劑的化合物和熱蒸汽很容易 形成一種氣溶膠，這種氣溶膠對(duì)人體有一定的傷害，尤其是釷鎢電極摻雜時(shí)的氣溶膠對(duì)人 體傷害極大；(6)傳統(tǒng)的"垂熔燒結(jié)"由于是對(duì)鎢坯直接通電加熱，能耗消耗大，并且由于受 到設(shè)備的限制，對(duì)大規(guī)格的鎢棒的生產(chǎn)很困難；（7)垂熔條燒結(jié)由于工藝條件的限制，會(huì)造 成垂熔條各部位密度及性能的不均勻性，不可避免的造成產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)及產(chǎn)品成品率的 降低

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對(duì)上述的不足，提供了一種惰性氣體保護(hù)焊接用鎢棒生產(chǎn)方法。
[0004] 本明的生產(chǎn)方法，依次包括以下步驟：
[0005] 一種惰性氣體保護(hù)焊接用鎢棒生產(chǎn)方法，依次包括以下步驟：
[0006] (1)對(duì)檢驗(yàn)合格的添加劑按配比混合，得到含有添加劑的鎢粉；
[0007] (2)將混合好的鎢粉在烘箱中烘干，然后將烘干后的鎢粉裝入軟橡膠套，并用振動(dòng) 裝料機(jī)震實(shí)，密封；
[0008] (3)將裝有鎢粉的膠套放置于膠套架上，然后將膠套架放置于冷等靜壓機(jī)缸桶內(nèi)， 進(jìn)行加壓、保壓、卸壓，完成冷靜壓制，取出料架，卸模，得到鎢坯；
[0009] (4)把壓坯放在有鉬片隔離的石墨舟上，推進(jìn)有氫氣保護(hù)的馬弗爐中預(yù)燒結(jié)，消除 鎢坯內(nèi)的殘余附加應(yīng)力，提高鎢坯的導(dǎo)電性，去除鎢坯內(nèi)的低溫?fù)]發(fā)雜質(zhì)；
[0010] (5)采用加熱爐間接燒結(jié)，燒結(jié)成燒結(jié)條；所述間接燒結(jié)是在有氫氣保護(hù)的燒結(jié) 爐中進(jìn)行，燒結(jié)時(shí)為了避免燒結(jié)條的彎曲，可用廢鎢棒編制成料架，以固定燒結(jié)前的鎢坯；
[0011] (6)燒結(jié)條在氫氣保護(hù)馬弗爐中加熱后，用旋鍛機(jī)開(kāi)坯，最后獲得旋鍛鎢棒。
[0012] 步驟⑴中，所述的添加劑是通過(guò)200目篩的添加劑，所述的添加劑為氧化鈰、氧 化鑭、氧化釔、氧化鋯中的任意一種或它們的任意組合。
[0013] 步驟（1)中，鎢粉及添加劑混合時(shí)間一般為1~3小時(shí)，然后檢測(cè)成分及物化指 標(biāo)；其混合的重量百分比為：純鎢粉97. 95~99. 05%，添加劑2. 05~0. 95%，配比是按生 產(chǎn)鎢棒牌號(hào)確定，所述的配比混合一般在混料機(jī)中進(jìn)行，混合后的鎢粉應(yīng)保證費(fèi)氏粒度為 L 7 ~2· 0 μ m〇
[0014] 將混合好的鎢粉在70±5°C烘箱中烘干4小時(shí)，然后將烘干后的鎢粉裝入圓筒狀 軟橡膠套。
[0015] 步驟（3)中，每個(gè)膠套架放置5~20根膠套；膠套放置于冷等靜壓機(jī)缸桶內(nèi)后，調(diào) 整冷等靜壓機(jī)，5~6分鐘內(nèi)使壓力從OMPa升至180MPa，在180MPa的壓力下保壓240秒， 然后緩慢卸壓至OMPa，整個(gè)卸壓時(shí)間控制在5~8分鐘。
[0016] 步驟（4)中，在馬弗爐中預(yù)燒結(jié)的燒結(jié)溫度1200±50°C，預(yù)燒結(jié)時(shí)間30分鐘。
[0017] 步驟（5)中，加熱爐間接燒結(jié)的燒結(jié)溫度為2500 °C，升溫時(shí)間一般為10~14小 時(shí)，然后進(jìn)行保溫，保溫溫度為2050°C~2250°C，總的燒結(jié)時(shí)間叢~20小時(shí)，整個(gè)燒結(jié)過(guò) 程采用自動(dòng)控制。
[0018] 步驟（6)中，燒結(jié)條在1300°C~1500°C的馬弗爐中加熱20~40分鐘后，用有自 動(dòng)送料裝置的旋鍛機(jī)開(kāi)還，最后獲得直徑8. 5mm~14mm的旋鍛鶴棒。
[0019] 步驟（6)中，旋鍛開(kāi)坯時(shí)可用兩臺(tái)馬弗爐加熱以提高生產(chǎn)效率。
[0020] 本發(fā)明采用在純鎢粉中直接添加添加劑的方法，整個(gè)生產(chǎn)工藝的適應(yīng)性強(qiáng)，符合 鎢電極的牌號(hào)多、組分多的生產(chǎn)特點(diǎn)；采用間接加熱燒結(jié)，同一燒結(jié)工藝能夠燒結(jié)出不同直 徑的鎢棒，鎢坯整天受熱均勻，產(chǎn)品的成分分布均勻，含量穩(wěn)定，提高了產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量，降 低了能耗，并且能夠獲得很好的成品率；同時(shí)，對(duì)員工的身心健康及工作環(huán)境也有所改善。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 本明的生產(chǎn)方法，依次包括以下步驟：
[0022] (1)對(duì)檢驗(yàn)合格的純鎢粉及通過(guò)200目篩的添加劑按配比混合，得到含有添加劑 的鎢粉，混合時(shí)間一般為1~3小時(shí)，然后檢測(cè)成分及物化指標(biāo)。所述配比是按生產(chǎn)鎢棒牌 號(hào)確定，其混合的重量百分比為：純鎢粉97. 95~99. 05%，添加劑2. 05~0. 95%。所述的 添加劑為氧化鈰、氧化鑭、氧化釔、氧化鋯中的任意一種或它們的任意組合。所述的配比混 合一般在混料機(jī)中進(jìn)行，混合后的鎢粉應(yīng)保證費(fèi)氏粒度為1. 7~2. 0 μ m。作為改進(jìn)，混料機(jī) 可采用"V"型混料機(jī)以提高混合效果
[0023] ⑵將混合好的鎢粉在70 ±5°C烘箱中烘干4小時(shí)，然后將烘干后的鎢粉裝入圓筒 狀軟橡膠套，并用振動(dòng)裝料機(jī)震實(shí)，密封。
[0024] (3)將裝有鎢粉的膠套放置于膠套架上，每個(gè)膠套架放置5~20根膠套，然后將膠 套架放置于冷等靜壓機(jī)缸桶內(nèi)，進(jìn)行加壓、保壓、卸壓，完成冷靜壓制，取出料架，卸模，得到 鎢坯。步驟是：膠套放置于冷等靜壓機(jī)缸桶內(nèi)后，調(diào)整冷等靜壓機(jī)，5~6分鐘內(nèi)使壓力從 OMPa升至180MPa，在180MPa的壓力下保壓240秒，然后緩慢卸壓至OMPa，整個(gè)卸壓時(shí)間控 制在5~8分鐘。
[0025] (4)把壓坯放在有鉬片隔離的石墨舟上，推進(jìn)有氫氣保護(hù)的、燒結(jié)溫度 1200±50°C的馬弗爐中預(yù)燒結(jié)30分鐘，消除鎢坯內(nèi)的殘余附加應(yīng)力，提高鎢坯的導(dǎo)電性， 去除鎢坯內(nèi)的低溫?fù)]發(fā)雜質(zhì)。
[0026] (5)采用加熱爐間接燒結(jié)，燒結(jié)成燒結(jié)條。所述間接燒結(jié)是在有氫氣保護(hù)的燒結(jié) 爐中進(jìn)行，燒結(jié)溫度為2200°C，升溫時(shí)間一般為10~14小時(shí)，然后進(jìn)行保溫，保溫溫度為 2050°C~2250°C?？偟臒Y(jié)時(shí)間16~20小時(shí)，整個(gè)燒結(jié)過(guò)程采用自動(dòng)控制。燒結(jié)時(shí)為了 避免燒結(jié)條的彎曲，可用廢鎢棒編制成料架，以固定燒結(jié)前的鎢坯。
[0027] (6)燒結(jié)條在1300°C~1500°C、氫氣保護(hù)馬弗爐中加熱20~40分鐘后，用有自動(dòng) 送料裝置的旋鍛機(jī)開(kāi)坯，最后獲得直徑8. 5mm~14mm的旋鍛鎢棒。旋鍛開(kāi)坯時(shí)可用兩臺(tái)馬 弗爐加熱以提高生產(chǎn)效率。
[0028] 下面結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0029] 實(shí)施例1 :
[0030] 制備100根單重I. 5kg，直徑8. 5mm，鎢鈰20牌號(hào)的鎢棒：
[0031] 取符合《鎢粉GB/T 3458-2006》的鎢粉50kg，稱取過(guò)200目篩的氧化鈰（符合《氧 化鈰GB4155》中021040A牌號(hào)）lkg。將純