專利名稱：一種利用熱旋鍛技術(shù)制備鎢銅合金絲材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新材料制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于電極、LED燈、等離子體的一種利用熱旋鍛技術(shù)制備鎢銅合金絲材的方法。
背景技術(shù)：
鎢銅合金因良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱及抗電弧腐蝕的性能被廣泛用做電極材料、電子封裝和電觸頭材料，在用作電極時(shí)，常常要求直徑在3mm左右，長度越長越好，現(xiàn)有技術(shù)中，鎢銅合金絲材的制備一般是采用冷等靜壓設(shè)備模壓壓制成數(shù)倍于要求的棒材，然后燒結(jié)成型再進(jìn)行機(jī)械加工，最后獲得所需要的合金絲材。目前由于鎢銅合金是一種假合金，再加上鎢的高硬度、高熔點(diǎn)，使其難以采用同致密材料一樣拉拔或鍛造加工成絲材或線材，機(jī)械加工雖然可以，但工藝復(fù)雜，制作成本太高，工業(yè)上難以承擔(dān)。針對線材的幾種常用加工方法，如拉伸、輥拉、軋制等，它們在加工中的應(yīng)力特點(diǎn)。 拉伸、輥拉為二向壓應(yīng)力、一向拉應(yīng)力，對塑性較好的金屬線材有利，而對低塑性有色金屬材料不利，后者加工時(shí)易出現(xiàn)拉裂或拉斷現(xiàn)象，造成生產(chǎn)中斷甚至無法加工；軋制法應(yīng)力為三向壓應(yīng)力，對塑性較好或低塑性金屬線材都有利，但型輥加工昂貴，軋機(jī)維護(hù)費(fèi)用高。采用旋鍛時(shí)所受的應(yīng)力狀態(tài)為三向壓應(yīng)力，三向壓應(yīng)力可提高材料塑性，而拉應(yīng)力則使塑性降低，而且旋鍛加工在工藝上兼有多向鍛打和脈沖鍛打的特點(diǎn)，每次錘擊的加工量比較小， 加工坯料每次都受到均勻分布在周向上的壓縮變形，從而消除加工坯料內(nèi)部的氣孔、空洞等缺陷，破碎粗大的晶粒，改變材料的組織結(jié)構(gòu)。而這不僅避免了材料的大量浪費(fèi)，在降低鎢銅合金直徑的同時(shí)，大大的提高鎢銅合金的致密度和強(qiáng)度，同時(shí)通過消除鎢銅合金中的孔隙而提高其電導(dǎo)率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種利用熱旋鍛技術(shù)制備鎢銅合金絲材的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)制備細(xì)長類鎢銅材料工藝復(fù)雜，制作成本高的問題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種利用熱旋鍛技術(shù)制備鎢銅合金絲材的方法，包括以下步驟步驟一、配料先稱取10 50wt %的銅粉和50 90wt %的鎢粉，銅粉的粒徑為 50 80 μ m,鎢粉的粒徑為4 6 μ m，再添加占銅粉和鎢粉總重量10 15wt%的丙三醇做添加劑，共同攪拌機(jī)械混合4 8小時(shí)；步驟二、成型將步驟一混合好的具有一定流動性的粘稠液以8 15m/s的高速裝入直徑為IOmm的石墨模具模腔中；步驟三、燒結(jié)將步驟二的坯料連同石墨模具，一起放在真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空度不大于10_2Pa，溫度1650°C 1850°C，保溫1. 5 2. 0小時(shí)燒結(jié)；步驟四、熔滲將步驟三燒結(jié)好的坯料從石墨模具中取出，以5 IOmm的間隔擺放在石墨舟中，在坯料上放置坯料重量20%的銅塊，周圍加粒度100目的高純氧化鋁粉填料搗實(shí)，添加量以全部圍住坯料和銅塊為限，然后在氫氣或氦氣的保護(hù)氣氛燒結(jié)爐內(nèi)，氣體流量為2L/h，控制溫度13001350°C，保溫1. 5 2. 0小時(shí)熔滲銅；步驟五、熱旋鍛將燒結(jié)熔滲好的坯料從石墨舟中取出，在箱式電阻爐里加熱到 750 850°C，保溫40 50min，然后放到旋鍛機(jī)上靠鍛模之間產(chǎn)生往復(fù)相對運(yùn)動，對加工材料施加6公斤力每平方毫米的壓應(yīng)力，產(chǎn)生鍛擊，施加壓應(yīng)力的滾子隨主傳動軸圍繞錘頭轉(zhuǎn)動，旋鍛時(shí)主傳動軸每轉(zhuǎn)動一周，每個錘頭被4個滾子分別鍛擊一次，從而將動力由錘頭傳至鍛模，直到作用在坯料上，在加工工藝過程中，采用異型鍛模錘鍛加工坯料，直至達(dá)到所需直徑要求，對加工坯料選擇進(jìn)行一次或者多次退火處理，溫度700 800°C ；步驟六、無心磨削加工將旋鍛得到的WCu合金絲材坯料在無心磨削設(shè)備上進(jìn)行磨削加工，以保證尺寸和表面質(zhì)量要求。本發(fā)明的步驟五中的熱旋鍛工藝，由于主傳動軸高速旋轉(zhuǎn)，每個道次的加工量通過數(shù)十甚至上百次鍛擊完成，采用數(shù)十副異型鍛模錘鍛加工坯料，每次錘擊的加工量不超過半徑方向的變化量，加工坯料每次都受到均勻分布在周向上的壓縮變形，從而消除加工坯料內(nèi)部的氣孔、空洞缺陷，破碎粗大的晶粒，改變材料的組織結(jié)構(gòu)；在加工工藝過程中，對加工坯料選擇進(jìn)行退火處理，溫度700 800°C，消除坯料加工過程產(chǎn)生的加工應(yīng)力，減少加工缺陷，提高成材率。本發(fā)明的優(yōu)異效果是采用該方法，操作方便，整個制備工藝簡單，制作成本降低， 同時(shí)還具有較多優(yōu)勢(1)絲材加工變形量大，旋鍛工藝的變形程度遠(yuǎn)大于拉伸和輥模拉拔；( 絲材變形均勻，材料內(nèi)部處于3個方向壓應(yīng)力狀態(tài)，周向均勻壓縮，不會因變形不均勻?qū)е虏牧闲纬闪芽诤土鸭y，且絲材也較少發(fā)生扭曲；C3)所需變形力小，工具、模具壽命高；(4)設(shè)備所需的驅(qū)動力較小，采用小功率的電機(jī)作為動力源，運(yùn)轉(zhuǎn)成本低。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例一制取直徑為3毫米，長度300毫米，重量百分?jǐn)?shù)分別為70和30的鎢銅合金W70Cu30 的絲材。本實(shí)施例包括以下步驟步驟一、配料先稱取銅粉20克，鎢粉35克，銅粉的粒徑為74 μ m，鎢粉的粒徑為 6 μ m,再添加占銅粉和鎢粉總重量Ilwt %的即6. 05毫升的丙三醇做添加劑，，共同攪拌機(jī)械混合6小時(shí)；步驟二、成型將步驟一混合好的具有一定流動性的粘稠液以10m/S的高速裝入直徑為10mm，長度200mm的的石墨模具模腔中；步驟三、燒結(jié)將步驟二的坯料連同石墨模具，一起放在真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空度不大于10_2Pa，溫度1700士 10°C，保溫1. 5小時(shí)燒結(jié)；步驟四、熔滲將步驟三燒結(jié)好的坯料從石墨模具中取出，以5mm的間隔擺放在石墨舟中，在坯料上放置重量10克的銅塊，周圍加粒度100目的高純氧化鋁粉填料搗實(shí)，添加量以全部圍住坯料和銅塊為限，然后在氫氣保護(hù)氣氛燒結(jié)爐內(nèi)，氣體流量為2L/h，控制溫度 1320 士 5 °C，保溫1. 5小時(shí)熔滲銅；
步驟五、熱旋鍛將燒結(jié)熔滲好的坯料從石墨舟中取出，在箱式電阻爐里加熱到 8500C，保溫40min，然后放到旋鍛機(jī)上靠鍛模之間產(chǎn)生往復(fù)相對運(yùn)動，對加工材料施加6公斤力每平方毫米的壓應(yīng)力，產(chǎn)生鍛擊，施加壓應(yīng)力的滾子隨主傳動軸圍繞錘頭轉(zhuǎn)動，旋鍛時(shí)主傳動軸每轉(zhuǎn)動一周，每個錘頭被4個滾子分別鍛擊一次，從而將動力由錘頭傳至鍛模，直到作用在坯料上，在加工工藝過程中，采用異型鍛模錘鍛加工坯料，直至達(dá)到直徑3. 3毫米，對加工坯料選擇進(jìn)行退火處理，溫度750°C ；步驟六、無心磨削加工將旋鍛得到的直徑約3. 3毫米，長310毫米的細(xì)棒在無心磨削設(shè)備上進(jìn)行磨削加工，至直徑3毫米，表面達(dá)到1. 6光潔度的絲材即可，以保證尺寸和表面質(zhì)量要求。實(shí)施例2制取直徑為2毫米，長度為400毫米，重量百分?jǐn)?shù)分別為85和15的鎢銅合金 W85Cul5的絲材。本實(shí)施例包括以下步驟步驟一、配料先稱取銅粉11. 25克，鎢粉29. 75克，銅粉的粒徑為74 μ m,鎢粉的粒徑為5 μ m,再添加占銅粉和鎢粉總重量12wt%的即4. 92毫升的丙三醇做添加劑，，共同攪拌機(jī)械混合4小時(shí)；步驟二、成型將步驟一混合好的具有一定流動性的粘稠液以10m/S的高速裝入直徑為10mm，長度200mm的的石墨模具模腔中；步驟三、燒結(jié)將步驟二的坯料連同石墨模具，一起放在真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空度不大于10_2Pa，溫度1800士 10°C，保溫2小時(shí)燒結(jié)；步驟四、熔滲將步驟三燒結(jié)好的坯料從石墨模具中取出，以5mm的間隔擺放在石墨舟中，在坯料上放置重量8. 2克的銅塊，周圍加粒度100目的高純氧化鋁粉填料搗實(shí)，添加量以全部圍住坯料和銅塊為限，然后在氫氣保護(hù)氣氛燒結(jié)爐內(nèi)，氣體流量為2L/h，控制溫度1345士5°〇，保溫2小時(shí)熔滲銅；步驟五、熱旋鍛將燒結(jié)熔滲好的坯料從石墨舟中取出，在箱式電阻爐里加熱到 750°C，保溫50min，然后放到旋鍛機(jī)上靠鍛模之間產(chǎn)生往復(fù)相對運(yùn)動，對加工材料施加6公斤力每平方毫米的壓應(yīng)力，產(chǎn)生鍛擊，施加壓應(yīng)力的滾子隨主傳動軸圍繞錘頭轉(zhuǎn)動，旋鍛時(shí)主傳動軸每轉(zhuǎn)動一周，每個錘頭被4個滾子分別鍛擊一次，從而將動力由錘頭傳至鍛模，直到作用在坯料上，在加工工藝過程中，采用異型鍛模錘鍛加工坯料，直至達(dá)到直徑2. 3毫米，對加工坯料選擇進(jìn)行退火處理，溫度750°C ；步驟六、無心磨削加工將旋鍛得到的直徑約2. 3毫米，長410毫米的細(xì)棒在無心磨削設(shè)備上進(jìn)行磨削加工，至直徑2毫米，表面達(dá)到1. 6光潔度的絲材即可，以保證尺寸和表面質(zhì)量要求。實(shí)施例3制取直徑為3毫米，長度500毫米的鎢銅合金W80CU20的絲材。本實(shí)施例包括以下步驟步驟一、配料先稱取銅粉15克，鎢粉40克，銅粉的粒徑為74 μ m，鎢粉的粒徑為 4 μ m，再添加占銅粉和鎢粉總重量15wt%的即8. 25毫升的丙三醇做添加劑，，共同攪拌機(jī)械混合5小時(shí)；
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步驟二、成型將步驟一混合好的具有一定流動性的粘稠液以8m/s的高速裝入直徑為10mm，長度200mm的的石墨模具模腔中；步驟三、燒結(jié)將步驟二的坯料連同石墨模具，一起放在真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空度不大于10_2Pa，溫度1750士 10°C，保溫1. 8小時(shí)燒結(jié)；步驟四、熔滲將步驟三燒結(jié)好的坯料從石墨模具中取出，以5mm的間隔擺放在石墨舟中，在坯料上放置重量11克的銅塊，周圍加粒度100目的高純氧化鋁粉填料搗實(shí)，添加量以全部圍住坯料和銅塊為限，然后在氫氣保護(hù)氣氛燒結(jié)爐內(nèi)，氣體流量為2L/h，控制溫度 1340士5°〇，保溫1. 6小時(shí)熔滲銅；步驟五、熱旋鍛將燒結(jié)熔滲好的坯料從石墨舟中取出，在箱式電阻爐里加熱到 SOO0C，保溫45min，然后放到旋鍛機(jī)上靠鍛模之間產(chǎn)生往復(fù)相對運(yùn)動，對加工材料施加6公斤力每平方毫米的壓應(yīng)力，產(chǎn)生鍛擊，施加壓應(yīng)力的滾子隨主傳動軸圍繞錘頭轉(zhuǎn)動，旋鍛時(shí)主傳動軸每轉(zhuǎn)動一周，每個錘頭被4個滾子分別鍛擊一次，從而將動力由錘頭傳至鍛模，直到作用在坯料上，在加工工藝過程中，采用異型鍛模錘鍛加工坯料，直至達(dá)到直徑3. 3毫米，對加工坯料選擇進(jìn)行退火處理，溫度750°C ；步驟六、無心磨削加工將旋鍛得到的直徑約3. 3毫米，長510毫米的細(xì)棒在無心磨削設(shè)備上進(jìn)行磨削加工，至直徑3毫米，表面達(dá)到1. 6光潔度的絲材即可，以保證尺寸和表面質(zhì)量要求。實(shí)施例4制取直徑為3毫米，長度500毫米的鎢銅合金W60CU40的絲材。本實(shí)施例包括以下步驟步驟一、配料先稱取銅粉40克，鎢粉48克，銅粉的粒徑為60 μ m,鎢粉的粒徑為 4 μ m，再添加占銅粉和鎢粉總重量15wt%的即13. 2毫升的丙三醇做添加劑，，共同攪拌機(jī)械混合5小時(shí)；步驟二、成型將步驟一混合好的具有一定流動性的粘稠液以8m/s的高速裝入直徑為10mm，長度200mm的的石墨模具模腔中；步驟三、燒結(jié)將步驟二的坯料連同石墨模具，一起放在真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空度不大于10_2Pa，溫度1660士 10°C，保溫1. 9小時(shí)燒結(jié)；步驟四、熔滲將步驟三燒結(jié)好的坯料從石墨模具中取出，以IOmm的間隔擺放在石墨舟中，在坯料上放置重量17. 6克的銅塊，周圍加粒度100目的高純氧化鋁粉填料搗實(shí)， 添加量以全部圍住坯料和銅塊為限，然后在氫氣保護(hù)氣氛燒結(jié)爐內(nèi)，氣體流量為2L/h，控制溫度1310士5°C，保溫2小時(shí)熔滲銅；步驟五、熱旋鍛將燒結(jié)熔滲好的坯料從石墨舟中取出，在箱式電阻爐里加熱到 7800C，保溫48min，然后放到旋鍛機(jī)上靠鍛模之間產(chǎn)生往復(fù)相對運(yùn)動，對加工材料施加6公斤力每平方毫米的壓應(yīng)力，產(chǎn)生鍛擊，施加壓應(yīng)力的滾子隨主傳動軸圍繞錘頭轉(zhuǎn)動，旋鍛時(shí)主傳動軸每轉(zhuǎn)動一周，每個錘頭被4個滾子分別鍛擊一次，從而將動力由錘頭傳至鍛模，直到作用在坯料上，在加工工藝過程中，采用異型鍛模錘鍛加工坯料，直至達(dá)到直徑3. 3毫米，對加工坯料選擇進(jìn)行退火處理，溫度750°C ；步驟六、無心磨削加工將旋鍛得到的直徑約3. 3毫米，長510毫米的細(xì)棒在無心磨削設(shè)備上進(jìn)行磨削加工，至直徑3毫米，表面達(dá)到1. 6光潔度的絲材即可，以保證尺寸和表面質(zhì)量要求。實(shí)施例5制取直徑為3毫米，長度600毫米的鎢銅合金為W50CU50的絲材。本實(shí)施例包括以下步驟步驟一、配料先稱取銅粉25克，鎢粉沈克，銅粉的粒徑為60 μ m，鎢粉的粒徑為 5 μ m,再添加占銅粉和鎢粉總重量15wt %的即7. 7毫升的丙三醇做添加劑，，共同攪拌機(jī)械混合5小時(shí)；步驟二、成型將步驟一混合好的具有一定流動性的粘稠液以8m/s的高速裝入直徑為10mm，長度200mm的的石墨模具模腔中；步驟三、燒結(jié)將步驟二的坯料連同石墨模具，一起放在真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空度不大于10_2Pa，溫度1660士 10°C，保溫2小時(shí)燒結(jié)；步驟四、熔滲將步驟三燒結(jié)好的坯料從石墨模具中取出，以IOmm的間隔擺放在石墨舟中，在坯料上放置重量10. 2克的銅塊，周圍加粒度100目的高純氧化鋁粉填料搗實(shí)， 添加量以全部圍住坯料和銅塊為限，然后在氫氣保護(hù)氣氛燒結(jié)爐內(nèi)，氣體流量為2L/h，控制溫度1310士5°C，保溫2小時(shí)熔滲銅；步驟五、熱旋鍛將燒結(jié)熔滲好的坯料從石墨舟中取出，在箱式電阻爐里加熱到 8300C，保溫42min，然后放到旋鍛機(jī)上靠鍛模之間產(chǎn)生往復(fù)相對運(yùn)動，對加工材料施加6公斤力每平方毫米的壓應(yīng)力，產(chǎn)生鍛擊，施加壓應(yīng)力的滾子隨主傳動軸圍繞錘頭轉(zhuǎn)動，旋鍛時(shí)主傳動軸每轉(zhuǎn)動一周，每個錘頭被4個滾子分別鍛擊一次，從而將動力由錘頭傳至鍛模，直到作用在坯料上，在加工工藝過程中，采用異型鍛模錘鍛加工坯料，直至達(dá)到直徑3. 3毫米，對加工坯料選擇進(jìn)行退火處理，溫度750°C ；步驟六、無心磨削加工將旋鍛得到的直徑約3. 3毫米，長610毫米的細(xì)棒在無心磨削設(shè)備上進(jìn)行磨削加工，至直徑3毫米，表面達(dá)到1. 6光潔度的絲材即可，以保證尺寸和表面質(zhì)量要求。下表列出了本發(fā)明與其他技術(shù)方法制備的直徑3毫米、長度300毫米，成份為 W80CU20的合金絲材的有關(guān)性能指標(biāo)比較表。
權(quán)利要求
1.一種利用熱旋鍛技術(shù)制備鎢銅合金絲材的方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一、配料先稱取10 50襯％的銅粉和50 90襯％的鎢粉，銅粉的粒徑為50 80 μ m,鎢粉的粒徑為4 6 μ m，再添加占銅粉和鎢粉總重量10 15wt %的丙三醇做添加劑，共同攪拌機(jī)械混合4 8小時(shí)；步驟二、成型將步驟一混合好的具有一定流動性的粘稠液以8 15m/s的高速裝入直徑為IOmm的石墨模具模腔中；步驟三、燒結(jié)將步驟二的坯料連同石墨模具，一起放在真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空度不大于 l(T2Pa，溫度1650°C 1850°C，保溫1. 5 2. 0小時(shí)燒結(jié)；步驟四、熔滲將步驟三燒結(jié)好的坯料從石墨模具中取出，以5 IOmm的間隔擺放在石墨舟中，在坯料上放置坯料重量20%的銅塊，周圍加粒度100目的高純氧化鋁粉填料搗實(shí)， 添加量以全部圍住坯料和銅塊為限，然后在氫氣或氦氣的保護(hù)氣氛燒結(jié)爐內(nèi)，氣體流量為 2L/h，控制溫度13001350°C，保溫1. 5 2. 0小時(shí)熔滲銅；步驟五、熱旋鍛將燒結(jié)熔滲好的坯料從石墨舟中取出，在箱式電阻爐里加熱到750 850°C，保溫40 50min，然后放到旋鍛機(jī)上靠鍛模之間產(chǎn)生往復(fù)相對運(yùn)動，對加工材料施加6公斤力每平方毫米的壓應(yīng)力，產(chǎn)生鍛擊，施加壓應(yīng)力的滾子隨主傳動軸圍繞錘頭轉(zhuǎn)動， 旋鍛時(shí)主傳動軸每轉(zhuǎn)動一周，每個錘頭被4個滾子分別鍛擊一次，從而將動力由錘頭傳至鍛模，直到作用在坯料上，在加工工藝過程中，采用異型鍛模錘鍛加工坯料，直至達(dá)到所需直徑要求，對加工坯料選擇進(jìn)行一次或者多次退火處理，溫度700 800°C ；步驟六、無心磨削加工將旋鍛得到的WCu合金絲材坯料在無心磨削設(shè)備上進(jìn)行磨削加工，以保證尺寸和表面質(zhì)量要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱旋鍛技術(shù)制備鎢銅合金絲材的方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一、配料先稱取銅粉20克，鎢粉35克，銅粉的粒徑為74 μ m,鎢粉的粒徑為6 μ m, 再添加占材料總重量Ilwt %的即6. 05毫升的丙三醇做添加劑，，共同攪拌機(jī)械混合6小時(shí)；步驟二、成型將步驟一混合好的具有一定流動性的粘稠液以lOm/s的高速裝入直徑為10mm，長度200mm的的石墨模具模腔中；步驟三、燒結(jié)將步驟二的坯料連同石墨模具，一起放在真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空度不大于 l(T2Pa，溫度1700士 10°C，保溫1. 5小時(shí)燒結(jié)；步驟四、熔滲將步驟三燒結(jié)好的坯料從石墨模具中取出，以5mm的間隔擺放在石墨舟中，在坯料上放置重量10克的銅塊，周圍加粒度100目的高純氧化鋁粉填料搗實(shí)，添加量以全部圍住坯料和銅塊為限，然后在氫氣保護(hù)氣氛燒結(jié)爐內(nèi)，氣體流量為2L/h，控制溫度 1320 士 5 °C，保溫1. 5小時(shí)熔滲銅；步驟五、熱旋鍛將燒結(jié)熔滲好的坯料從石墨舟中取出，在箱式電阻爐里加熱到 850°C，保溫40min，然后放到旋鍛機(jī)上靠鍛模之間產(chǎn)生往復(fù)相對運(yùn)動，對加工材料施加6公斤力每平方毫米的壓應(yīng)力，產(chǎn)生鍛擊，施加壓應(yīng)力的滾子隨主傳動軸圍繞錘頭轉(zhuǎn)動，旋鍛時(shí)主傳動軸每轉(zhuǎn)動一周，每個錘頭被4個滾子分別鍛擊一次，從而將動力由錘頭傳至鍛模， 直到作用在坯料上，在加工工藝過程中，采用異型鍛模錘鍛加工坯料，直至達(dá)到直徑3. 3毫米，對加工坯料選擇進(jìn)行退火處理，溫度750°C ；步驟六、無心磨削加工將旋鍛得到的直徑約3. 3毫米，長310毫米的細(xì)棒在無心磨削設(shè)備上進(jìn)行磨削加工，至直徑3毫米，表面達(dá)到1. 6光潔度的絲材即可，以保證尺寸和表面質(zhì)量要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱旋鍛技術(shù)制備鎢銅合金絲材的方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一、配料先稱取銅粉11. 25克，鎢粉四.75克，銅粉的粒徑為74 μ m，鎢粉的粒徑為5μπι，再添加占材料總重量12wt%的即4. 92毫升的丙三醇做添加劑，，共同攪拌機(jī)械混合4小時(shí)；步驟二、成型將步驟一混合好的具有一定流動性的粘稠液以10m/S的高速裝入直徑為10mm，長度200mm的的石墨模具模腔中；步驟三、燒結(jié)將步驟二的坯料連同石墨模具，一起放在真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空度不大于 l(T2Pa，溫度1800士 10°C，保溫2小時(shí)燒結(jié)；步驟四、熔滲將步驟三燒結(jié)好的坯料從石墨模具中取出，以5mm的間隔擺放在石墨舟中，在坯料上放置重量8.2克的銅塊，周圍加粒度100目的高純氧化鋁粉填料搗實(shí)，添加量以全部圍住坯料和銅塊為限，然后在氫氣保護(hù)氣氛燒結(jié)爐內(nèi)，氣體流量為2L/h，控制溫度 1345士5°〇，保溫2小時(shí)熔滲銅；步驟五、熱旋鍛將燒結(jié)熔滲好的坯料從石墨舟中取出，在箱式電阻爐里加熱到 750°C，保溫50min，然后放到旋鍛機(jī)上靠鍛模之間產(chǎn)生往復(fù)相對運(yùn)動，對加工材料施加6公斤力每平方毫米的壓應(yīng)力，產(chǎn)生鍛擊，施加壓應(yīng)力的滾子隨主傳動軸圍繞錘頭轉(zhuǎn)動，旋鍛時(shí)主傳動軸每轉(zhuǎn)動一周，每個錘頭被4個滾子分別鍛擊一次，從而將動力由錘頭傳至鍛模， 直到作用在坯料上，在加工工藝過程中，采用異型鍛模錘鍛加工坯料，直至達(dá)到直徑2. 3毫米，對加工坯料選擇進(jìn)行退火處理，溫度750°C ；步驟六、無心磨削加工將旋鍛得到的直徑約2. 3毫米，長410毫米的細(xì)棒在無心磨削設(shè)備上進(jìn)行磨削加工，至直徑2毫米，表面達(dá)到1. 6光潔度的絲材即可，以保證尺寸和表面質(zhì)量要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱旋鍛技術(shù)制備鎢銅合金絲材的方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一、配料先稱取銅粉15克，鎢粉40克，銅粉的粒徑為74 μ m,鎢粉的粒徑為4 μ m， 再添加占材料總重量15wt%的即8. 25毫升的丙三醇做添加劑，，共同攪拌機(jī)械混合5小時(shí)；步驟二、成型將步驟一混合好的具有一定流動性的粘稠液以8m/s的高速裝入直徑為 10mm，長度200mm的的石墨模具模腔中；步驟三、燒結(jié)將步驟二的坯料連同石墨模具，一起放在真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空度不大于 l(T2Pa，溫度1750士 10°C，保溫1. 8小時(shí)燒結(jié)；步驟四、熔滲將步驟三燒結(jié)好的坯料從石墨模具中取出，以5mm的間隔擺放在石墨舟中，在坯料上放置重量11克的銅塊，周圍加粒度100目的高純氧化鋁粉填料搗實(shí)，添加量以全部圍住坯料和銅塊為限，然后在氫氣保護(hù)氣氛燒結(jié)爐內(nèi)，氣體流量為2L/h，控制溫度 1340士5°〇，保溫1. 6小時(shí)熔滲銅；步驟五、熱旋鍛將燒結(jié)熔滲好的坯料從石墨舟中取出，在箱式電阻爐里加熱到SOO0C，保溫45min，然后放到旋鍛機(jī)上靠鍛模之間產(chǎn)生往復(fù)相對運(yùn)動，對加工材料施加6公斤力每平方毫米的壓應(yīng)力，產(chǎn)生鍛擊，施加壓應(yīng)力的滾子隨主傳動軸圍繞錘頭轉(zhuǎn)動，旋鍛時(shí)主傳動軸每轉(zhuǎn)動一周，每個錘頭被4個滾子分別鍛擊一次，從而將動力由錘頭傳至鍛模， 直到作用在坯料上，在加工工藝過程中，采用異型鍛模錘鍛加工坯料，直至達(dá)到直徑3. 3毫米，對加工坯料選擇進(jìn)行退火處理，溫度750°C ；步驟六、無心磨削加工將旋鍛得到的直徑約3. 3毫米，長510毫米的細(xì)棒在無心磨削設(shè)備上進(jìn)行磨削加工，至直徑3毫米，表面達(dá)到1. 6光潔度的絲材即可，以保證尺寸和表面質(zhì)量要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱旋鍛技術(shù)制備鎢銅合金絲材的方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一、配料先稱取銅粉40克，鎢粉48克，銅粉的粒徑為60 μ m,鎢粉的粒徑為4 μ m， 再添加占材料總重量15wt%的即13. 2毫升的丙三醇做添加劑，，共同攪拌機(jī)械混合5小時(shí)；步驟二、成型將步驟一混合好的具有一定流動性的粘稠液以8m/s的高速裝入直徑為 10mm，長度200mm的的石墨模具模腔中；步驟三、燒結(jié)將步驟二的坯料連同石墨模具，一起放在真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空度不大于 l(T2Pa，溫度1660士 10°C，保溫1. 9小時(shí)燒結(jié)；步驟四、熔滲將步驟三燒結(jié)好的坯料從石墨模具中取出，以IOmm的間隔擺放在石墨舟中，在坯料上放置重量17. 6克的銅塊，周圍加粒度100目的高純氧化鋁粉填料搗實(shí)，添加量以全部圍住坯料和銅塊為限，然后在氫氣保護(hù)氣氛燒結(jié)爐內(nèi)，氣體流量為2L/h，控制溫度 1310士5°C，保溫2小時(shí)熔滲銅；步驟五、熱旋鍛將燒結(jié)熔滲好的坯料從石墨舟中取出，在箱式電阻爐里加熱到 780°C，保溫48min，然后放到旋鍛機(jī)上靠鍛模之間產(chǎn)生往復(fù)相對運(yùn)動，對加工材料施加6公斤力每平方毫米的壓應(yīng)力，產(chǎn)生鍛擊，施加壓應(yīng)力的滾子隨主傳動軸圍繞錘頭轉(zhuǎn)動，旋鍛時(shí)主傳動軸每轉(zhuǎn)動一周，每個錘頭被4個滾子分別鍛擊一次，從而將動力由錘頭傳至鍛模， 直到作用在坯料上，在加工工藝過程中，采用異型鍛模錘鍛加工坯料，直至達(dá)到直徑3. 3毫米，對加工坯料選擇進(jìn)行退火處理，溫度750°C ；步驟六、無心磨削加工將旋鍛得到的直徑約3. 3毫米，長510毫米的細(xì)棒在無心磨削設(shè)備上進(jìn)行磨削加工，至直徑3毫米，表面達(dá)到1. 6光潔度的絲材即可，以保證尺寸和表面質(zhì)量要求。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱旋鍛技術(shù)制備鎢銅合金絲材的方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一、配料先稱取銅粉25克，鎢粉沈克，銅粉的粒徑為60 μ m,鎢粉的粒徑為5 μ m, 再添加占材料總重量15wt%的即7. 7毫升的丙三醇做添加劑，共同攪拌機(jī)械混合5小時(shí)； 步驟二、成型將步驟一混合好的具有一定流動性的粘稠液以8m/s的高速裝入直徑為 10mm，長度200mm的的石墨模具模腔中；步驟三、燒結(jié)將步驟二的坯料連同石墨模具，一起放在真空燒結(jié)爐內(nèi)，真空度不大于 l(T2Pa，溫度1660士 10°C，保溫2小時(shí)燒結(jié)；步驟四、熔滲將步驟三燒結(jié)好的坯料從石墨模具中取出，以IOmm的間隔擺放在石墨舟中，在坯料上放置重量10. 2克的銅塊，周圍加粒度100目的高純氧化鋁粉填料搗實(shí)，添加量以全部圍住坯料和銅塊為限，然后在氫氣保護(hù)氣氛燒結(jié)爐內(nèi)，氣體流量為2L/h，控制溫度 1310士5°C，保溫2小時(shí)熔滲銅；步驟五、熱旋鍛將燒結(jié)熔滲好的坯料從石墨舟中取出，在箱式電阻爐里加熱到 830°C，保溫42min，然后放到旋鍛機(jī)上靠鍛模之間產(chǎn)生往復(fù)相對運(yùn)動，對加工材料施加6公斤力每平方毫米的壓應(yīng)力，產(chǎn)生鍛擊，施加壓應(yīng)力的滾子隨主傳動軸圍繞錘頭轉(zhuǎn)動，旋鍛時(shí)主傳動軸每轉(zhuǎn)動一周，每個錘頭被4個滾子分別鍛擊一次，從而將動力由錘頭傳至鍛模， 直到作用在坯料上，在加工工藝過程中，采用異型鍛模錘鍛加工坯料，直至達(dá)到直徑3. 3毫米，對加工坯料選擇進(jìn)行退火處理，溫度750°C ；步驟六、無心磨削加工將旋鍛得到的直徑約3. 3毫米，長610毫米的細(xì)棒在無心磨削設(shè)備上進(jìn)行磨削加工，至直徑3毫米，表面達(dá)到1. 6光潔度的絲材即可，以保證尺寸和表面質(zhì)量要求。
全文摘要
一種利用熱旋鍛技術(shù)制備鎢銅合金絲材的方法，按以下步驟進(jìn)行，先按重量百分比分別稱取銅粉、鎢粉和添加劑丙三醇，并將三種配料共同機(jī)械攪拌混合；再將混合好的具有一定流動性的粘稠液以高速裝入石墨模具中；放在真空燒結(jié)爐內(nèi)預(yù)燒結(jié)；然后在氫氣或氦氣的保護(hù)氣氛燒結(jié)爐內(nèi)熔滲銅；最后熱旋鍛和無心磨削加工可獲得一定直徑、任意長度的絲材；本發(fā)明的有益效果是工藝簡單，操作方便，制作成本低，同時(shí)還具有產(chǎn)品的性能穩(wěn)定、質(zhì)量高、成品率高的優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)制備細(xì)長類鎢銅材料工藝復(fù)雜，制作成本高的問題，可廣泛用于電極、LED燈、等離子體的材料加工。
文檔編號H01B13/00GK102225434SQ20111009267
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者張敏, 羅曉東, 陳文革 申請人:陜西理工機(jī)電科技有限公司