小規(guī)格稀土鎢電極絲生產(chǎn)工藝優(yōu)化

胡旭

摘要：稀土鎢電極近年隨著高鐵、航空等高科技制造的發(fā)展，得到越來越普遍的應用。其中小型醫(yī)療設備、無人機航模等需求的細規(guī)格自動焊接設備使用的細規(guī)格稀土鎢絲需求年遞增超過10%;小規(guī)格稀土鎢絲的質量要求也越來越高。本生產(chǎn)工藝優(yōu)化方案，通過對稀土鎢絲加工過程的參數(shù)優(yōu)化，解決0.70mm以下細規(guī)格稀土鎢絲裂紋、分層等缺陷，使質量得到大幅度提升。

關鍵詞：稀土鎢絲;工藝優(yōu)化;裂紋

裂紋產(chǎn)生本質是加工硬化后內(nèi)力的釋放。因纖維化在壓力加工過程中快速形成，材料韌性較好，因此應力釋放不會在斷面上形成，而是延縱向發(fā)展，輕者表現(xiàn)為單點的探傷裂紋，嚴重的整根沿縱向分層開裂。因此，控制小規(guī)格稀土鎢電極絲缺陷的主要工作，便是抑制其加工硬化過程，確保整個加工過程在塑性變形的可控條件之下。

1、傳統(tǒng)工藝過程中硬化速度

我們以摻鈰2%的稀土鎢為試驗材料，按照傳統(tǒng)工藝，最終產(chǎn)品0.50mm的稀土鎢絲，跟蹤其各規(guī)格的硬化情況數(shù)據(jù)。其中旋鍛態(tài)以端面硬度為判定指標，拉伸段以抗拉強度為判定指標，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：

隨著加工道次的增加，裂紋探傷合格率逐步下降;當稀土鎢絲加工至0.65mm時，抗拉強度已經(jīng)達到2500以上，達到過度加工的標準，缺陷開始大范圍產(chǎn)生;

2、對再結晶退火工藝的優(yōu)化

傳統(tǒng)工藝中，壓力加工退火點設定在9.1mm，退火溫度2230±30℃;其工藝缺陷表現(xiàn)在兩個方面：

一是退火點少，從9.1mm至0.50mm壓力加工過程中的加工量達到99.70%;

二是退火溫度過低，斷面硬度下降比例只有5.61%。

因此，綜合考慮整合加工過程的硬化管控，新增一道次退火，并提高9.1mm的退火溫度，優(yōu)化后：

①增加5.4mm規(guī)格的再結晶退火，退火溫度設定至2050±30℃;

②第一道9.1mm退火溫度由2230±30℃提高至2350±30℃;

3、跟蹤試驗結果

通過試驗優(yōu)化：

①在旋鍛壓力加工過程中兩次退火之后，加工至3.7mm的斷面硬度由原工藝的475降低至450左右;

②最終成品0.50mm電極鎢絲抗拉強度從2750N/mm2下降至2620 N/mm2，降幅達到4.73%;

③整個拉伸過程中檢驗的探傷合格率均有提高的趨勢，0.50mm成品電極鎢絲探傷合格率由原工藝的不足40%提高至80%左右。

4、結論：

1）通過電極鎢絲壓力加工過程中增加退火點、提高退火溫度之后，加工硬化得到抑制;材料的塑性增強;

2）經(jīng)加工方案優(yōu)化，拉伸態(tài)各規(guī)格的探傷合格率均有提升，且產(chǎn)出的成品鎢電極絲材合格率達到了80%左右，質量大幅度改善。