小規格稀土鎢電極絲生產工藝優化

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展，得到越來越普遍的應用。其中小型醫療設備、無人機航模等需求的細規格自動焊接設備使用的細規格稀土鎢絲需求年遞增超過10%;小規格稀土鎢絲的質量要求也越來越高。本生產工藝優化方案，通過對稀土鎢絲加工過程的參數優化，解決0.70mm以下細規格稀土鎢絲裂紋、分層等缺陷，使質量得到大幅度提升。

關鍵詞：稀土鎢絲;工藝優化;裂紋

裂紋產生本質是加工硬化后內力的釋放。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，而是延縱向發展，輕者表現為單點的探傷裂紋，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，按照傳統工藝，最終產品0.50mm的稀土鎢絲，跟蹤其各規格的硬化情況數據。其中旋鍛態以端面硬度為判定指標，拉伸段以抗拉強度為判定指標，統計數據如下：

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，抗拉強度已經達到2500以上，達到過度加工的標準，缺陷開始大范圍產生;

2、對再結晶退火工藝的優化

傳統工藝中，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，優化后：

①增加5.4mm規格的再結晶退火，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）經加工方案優化，拉伸態各規格的探傷合格率均有提升，且產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。