中頻爐燒結(jié)鎢坯條的方法
【專(zhuān)利摘要】中頻爐燒結(jié)鎢坯條的方法，采用冷等靜壓方式將稀土鎢粉壓制成稀土鎢坯條，放入中頻爐內(nèi)，中頻爐采用鎢質(zhì)發(fā)熱體進(jìn)行保護(hù)，通入氫氣進(jìn)行燒結(jié)，隨爐冷卻。燒結(jié)工藝：采用多平臺(tái)保溫的升溫制度，在1500℃、1800℃、2000℃、2100℃分別保溫1~3h，最高燒結(jié)溫度2480℃保溫3h，氫氣流量2~10m3/h。此方法可替代傳統(tǒng)的鋼模壓制、預(yù)燒結(jié)、垂熔燒結(jié)三項(xiàng)工序，降低成本，較垂熔燒結(jié)能耗降低78%，成材率提高3%左右。
【專(zhuān)利說(shuō)明】中頻爐燒結(jié)鎢坯條的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鎢制品燒結(jié)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種中頻爐燒結(jié)鎢坯條的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鎢坯條主要是純鎢、釷鎢、鈰鎢、鑭鎢、釔鎢、鋯鎢、三元復(fù)合（鑭、釔、鈰）及四元復(fù) 合（鑭、釔、鈰、鋯）鎢坯條，他們是制作鎢電極及其他桿材的原料。傳統(tǒng)鎢電極及鎢桿料 的生產(chǎn)中，一般采用鋼模壓制成型，然后預(yù)燒結(jié)、垂熔燒結(jié)制得鎢坯條再進(jìn)行加工，這種生 產(chǎn)方式由許多弊端，首先，鋼模壓制后壓坯密度分布不均勻，同時(shí)使用鋼模壓制一般鎢條為 方型，在方條模壓成型時(shí)，摻雜鎢粉中要添加粘結(jié)劑，成型時(shí)在條的內(nèi)部易形成缺陷：分層、 密度不均、裂紋等，方鎢條在加工過(guò)程中四個(gè)角的變形量大，中心變形小，變形極不均勻，在 加工溫度下，方鎢條四角常出現(xiàn)再結(jié)晶組織，局部產(chǎn)生裂紋，這些缺陷的存在會(huì)影響到最終 產(chǎn)品，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和成材率；其次，在壓制后的坯條強(qiáng)度不高，無(wú)法直接垂熔燒結(jié)，需 采用預(yù)燒爐進(jìn)行預(yù)燒結(jié)使坯條具有一定的強(qiáng)度，即浪費(fèi)的氫電能源又增加了工作量效率低 下；最后，垂熔在燒結(jié)過(guò)程是通過(guò)坯條自身加熱的方式，需要用氫氣保護(hù)，同時(shí)為避免垂熔 罩子高溫下融化，罩子內(nèi)采用循環(huán)水冷卻，因此采用垂熔設(shè)燒結(jié)，耗電量極大，而且電能的 90%左右被循環(huán)水及氫氣帶走，造成電能大量浪費(fèi)，被行業(yè)內(nèi)稱(chēng)為"電老虎"，且垂熔設(shè)備只 能單根生產(chǎn)，效率低下，燒結(jié)后坯條的兩端由于是夾持部分密度不高因此需要2-3%的切 頭，造成了材料的浪費(fèi)。雖然目前行業(yè)內(nèi)有些已經(jīng)采取中頻燒結(jié)的方法，但燒結(jié)坯條數(shù)量 少，燒結(jié)工藝簡(jiǎn)單，在中頻燒結(jié)前依然要進(jìn)行預(yù)燒結(jié)，并且沒(méi)有采用保溫平臺(tái)的燒結(jié)方法， 燒結(jié)鎢坯條的牌號(hào)單一，尤其是需要在高溫下燒結(jié)的釷鎢坯條無(wú)法進(jìn)行燒結(jié)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種中頻爐燒結(jié)鎢坯條的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的產(chǎn)品密度分 布不均勻、強(qiáng)度低以及生產(chǎn)效率低問(wèn)題。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0005] -種中頻爐燒結(jié)鎢坯條的方法，采用冷等靜壓方式將稀土鎢粉壓制成稀土鎢坯 條，放入中頻爐內(nèi)，中頻爐采用鎢質(zhì)發(fā)熱體進(jìn)行保護(hù)，通入氫氣進(jìn)行燒結(jié)，隨爐冷卻，具體工 藝步驟如下：
[0006] (1)將原料稀土鎢粉放入膠套內(nèi)，用冷等靜壓機(jī)壓制成鎢坯條，壓制壓力200MPa， 保壓時(shí)間為90秒?120秒；
[0007] (2)中頻爐采用鎢質(zhì)發(fā)熱體進(jìn)行保護(hù)；
[0008] (3)將壓好的坯條直接放入鎢質(zhì)中頻爐篦子內(nèi)；
[0009] (4)進(jìn)行中頻燒結(jié)，室溫至1500°C升溫用時(shí)3h?4h，在1500°C下保溫2h ;1500°C 至1800°C升溫用時(shí)2h，在1800°C下保溫2h ; 1800°C至2000°C升溫用時(shí)2h，在2000°C下保溫 2h ;2000°C至 2100°C升溫用時(shí) lh，在 2100°C下保溫 2h ;2100°C至 2320-2480°C升溫用時(shí) lh， 在2320-2480°C之間保溫3h ;期間氫氣流量為2m3/h?10m3/h，依據(jù)所裝坯料的牌號(hào)不同及 數(shù)量不同最高燒結(jié)溫度在2320°C到2480°C之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，升溫階段的保溫時(shí)間在lh?3h 進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)可適當(dāng)增減保溫平臺(tái)，氫氣流量在2m3/h?10m3/h之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，燒結(jié)結(jié)束 后采用循環(huán)水加氫氣自然冷卻降溫7h，然后將鎢坯條取出。
[0010] 上述原料稀土鎢粉的稀土含量為0%?2. 2%，粒度為1.4μπι?2. 5 μ m，重量 09 ?1. 5kg。 toon] 與傳統(tǒng)的壓型、預(yù)燒、垂熔工藝相比，本發(fā)明的冷等靜壓中頻燒結(jié)工藝具有以下優(yōu) 點(diǎn)：壓制的圓條燒結(jié)密度均勻，旋鍛加工時(shí)變形一致；采用保溫平臺(tái)的工藝省去了預(yù)燒結(jié) 工序，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；由于中頻燒結(jié)是采用間接燒結(jié)法，生產(chǎn)效率高，燒結(jié)能耗低，單位 電能消耗僅為垂熔的22%，成本低；垂熔燒結(jié)的氫氣全部揮發(fā)，而中頻燒結(jié)氫氣采用回收 的方式，用氣量大幅降低；垂熔受設(shè)備額定電流的限制，只能生產(chǎn)小規(guī)格鎢坯條（〇.9kg)， 而中頻爐可實(shí)現(xiàn)大述條（1. 25-1. 5kg)的燒結(jié)，燒結(jié)密度高最高可達(dá)18. 8g/cm3,比垂烙燒結(jié) 的18. Og/cm3高4%，燒結(jié)過(guò)程中受熱和所得鎢條密度均勻；中頻燒結(jié)不需要切頭可以避免 材料浪費(fèi)。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 實(shí)施例1釷鎢坯條燒結(jié)
[0013] 取粒度為1. 4 μ m?2. 5 μ m釷鎢粉1. 25kg放入圓形的膠套內(nèi)，采用冷等靜壓機(jī) 壓制成型壓力200MPa，保壓120S ;共計(jì)壓制200根；將壓好的釷鎢坯條直接放入中頻爐篦 子內(nèi)，進(jìn)行中頻燒結(jié)，具體工藝：室溫至1500°C升溫用時(shí)3?4h，1500°C保溫2h ;1500°C至 1800°C升溫用時(shí) 2h，1800°C保溫 2h ;1800°C至 2000°C升溫用時(shí) 2h，2000°C保溫 2h ;2000°C 至2100°C升溫用時(shí)lh，2100°C保溫2h ;2100°C至2480°C升溫用時(shí)lh，2480°C保溫3h ;;燒 結(jié)結(jié)束后采用循環(huán)水加氫氣自然降溫冷卻7h，將物料取出獲得燒結(jié)釷鎢坯條。
[0014] 實(shí)施例2鈰鎢坯條的燒結(jié)
[0015] 取粒度為1. 4μπι?2. 5 μ m鈰鎢粉1. 25kg放入圓形的膠套內(nèi)，采用冷等靜壓機(jī)壓 制成型壓力200MPa，保壓120S ;共計(jì)壓制200根；將壓好的200根鈰鎢坯條直接放入中頻爐 篦子內(nèi)，進(jìn)行中頻燒結(jié)，具體工藝：室溫至1500°C升溫用時(shí)3-4h，1500°C保溫2h;1500°C至 1800°C升溫用時(shí) 2h，1800°C保溫 2h ;1800°C至 2000°C升溫用時(shí) 2h，2000°C保溫 2h ;2000°C 至2100°C升溫用時(shí)lh，2100°C保溫2h ;2100°C至2320°C升溫用時(shí)lh，2320°C保溫3h ;;燒 結(jié)結(jié)束后采用循環(huán)水加氫氣自然降溫冷卻7h，將物料取出獲得燒結(jié)鈰鎢坯條。
[0016] 實(shí)施例3鑭鎢坯條燒結(jié)
[0017] 取粒度為1. 4 μ m-2. 5 μ m鑭鎢粉1. 25kg放入圓形的膠套內(nèi)，采用冷等靜壓機(jī)壓制 成型壓力200MPa，保壓120S ;共計(jì)壓制200根；將壓好的200根鑭鎢坯條直接放入中頻爐 篦子內(nèi)，進(jìn)行中頻燒結(jié)，具體工藝：室溫至1500°C升溫用時(shí)3-4h，1500°C保溫2h ;1500°C至 1800°C升溫用時(shí) 2h，1800°C保溫 2h ;1800°C至 2000°C升溫用時(shí) 2h，2000°C保溫 2h ;2000°C 至2100°C升溫用時(shí)lh，2100°C保溫2h ;2100°C至2350°C升溫用時(shí)lh，2350°C保溫3h ;燒結(jié) 結(jié)束后采用循環(huán)水加氫氣自然降溫冷卻7h，將物料取出獲得燒結(jié)鑭鎢坯條。
[0018] 實(shí)施例4釔鎢坯條燒結(jié)
[0019] 取粒度為1. 4 μ m-2. 5 μ m釔鎢粉1. 25kg放入圓形的膠套內(nèi)，采用冷等靜壓機(jī)壓制 成型壓力200MPa，保壓120S ;共計(jì)壓制200根；將壓好的200根釔鎢坯條直接放入中頻爐
【權(quán)利要求】
1. 一種中頻爐燒結(jié)鎢坯條的方法，采用冷等靜壓方式將稀土鎢粉壓制成稀土鎢坯條， 放入中頻爐內(nèi)，中頻爐采用鎢質(zhì)發(fā)熱體進(jìn)行保護(hù)，通入氫氣進(jìn)行燒結(jié)，隨爐冷卻，具體工藝 步驟如下： (1) 將原料稀土鎢粉放入膠套內(nèi)，用冷等靜壓機(jī)壓制成鎢坯條，壓制壓力200MPa，保壓 時(shí)間為90秒?120秒； (2) 中頻爐采用鎢質(zhì)發(fā)熱體進(jìn)行保護(hù)； (3) 將壓好的坯條直接放入鎢質(zhì)中頻爐篦子內(nèi)； (4) 進(jìn)行中頻燒結(jié)，室溫至1500°C升溫用時(shí)3h?4h，在1500°C下保溫2h ;1500°C至 1800°C升溫用時(shí)2h，在1800°C下保溫2h ;1800°C至2000°C升溫用時(shí)2h，在2000°C下保溫 2h ;2000°C至 2100°C升溫用時(shí) lh，在 2100°C下保溫 2h ;2100°C至 2320-2480°C升溫用時(shí) lh， 在2320-2480°C之間保溫3h ;期間氫氣流量為2m3/h?10m3/h，依據(jù)所裝坯料的牌號(hào)不同及 數(shù)量不同最高燒結(jié)溫度在2320°C到2480°C之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，升溫階段的保溫時(shí)間在lh?3h 進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)可適當(dāng)增減保溫平臺(tái)，氫氣流量在2m3/h?10m3/h之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，燒結(jié)結(jié)束 后采用循環(huán)水加氫氣自然冷卻降溫7h，然后將鎢坯條取出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻爐燒結(jié)鎢坯條的方法，其特征是原料稀土鎢粉的稀土含 量為0%?2. 2%，粒度為1. 4 μ m?2. 5 μ m，單根坯條重09?1. 5kg。
【文檔編號(hào)】B22F3/105GK104117673SQ201410400527
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】于愛(ài)芳 申請(qǐng)人:山東華業(yè)鎢鉬股份有限公司