[发明专利]一种稀土钨电辅助拉拔工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于难熔金属加工技术领域，具体涉及一种能够改善稀土钨材料加工成型性的拉拔工艺制度，可以明显减少加工材料的缺陷密度，降低材料的变形抗力，提升产品加工成材率。

背景技术

钨是我国的优势资源，储量和消费量均占世界第一位，钨熔点高，密度大作为一种战略资源而倍受关注，其金属制品多作为光源、电子源、离子源、高温炉、特种容器等器件的核心部件广泛应用于核工业、电子电工、冶金、航空航天等技术领域，对于现代科技的发展起到重要作用。然而钨钼材料属于难加工材料体系，性能及轻量化、便携式提出了更高的要求，需要小尺寸的、高精度的钨钼制品，广泛应用于微波器件、核能材料、电子切割、喷涂、焊接等领域。该类材料的年总需求量虽然不大，但由于其应用器件的重要性而倍受关注。经过近百年的研究开发，产品性能不断提升，产品种类不断丰富，产量持续增加，然而稀土钨材料的加工成品率根据产品不同，长期稳定在60-90％左右，资源利用率低。如何提高钨钼产品的加工性能，开发高精度，复杂结构件的高附加值产品成为相关产品开发应用的技术关键。

电脉冲作为一种高能量，引入到金属加工过程中，可使金属在短时间内获得较大的能量，这种能量能够产生一系列效应，如焦耳热效应、电致塑性效应，磁致伸缩效应和趋肤效应等。目前已经在钢、铝、钛等合金中发现采用此技术可以改变材料组织，从而优化材料性能。本申请专利即将此技术引入稀土钨/钼材料加工中，以改变材料的组织，从而优化稀土钨/钼材料的性能。

发明内容

本发明的目的是主要采用电辅助加工技术，提升材料的加工性能。

本发明为实现上述目的，在稀土钨拉丝工艺过程中，同时在所拉拔稀土钨丝材上沿拉拔方向施加电脉冲。

进一步所施加的电脉冲特征为：频率10-1000Hz，脉宽0.01-20ms，峰值电流密度500-10000A·mm^-2。

本发明中优选稀土钨中添加的稀土以稀土第二相的形式存在于钨基体中，重量百分含量在1.8-2.2％。

本发明经上述拉拔过程的电脉冲处理后的材料内应力减小，变形抗力降低。材料加工成材率提高。

本发明的特点：

本发明可以降低稀土钨材料的变形抗力,使其更容易形变,使丝材可以承受较大的道次加工量,提高了加工效率。电脉冲的施加还可以降低稀土钨材的加工温度，一般常规加工温度控制在1150℃-1000℃，而采用本发明的电塑性拉拔后其加工温度控制1100-950℃，加工温度降低了50℃左右，使其能够在较低的温度下就可以变形加工.经济节能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

对比例：加工某批次钨镧丝材，对5kg钨镧(WL20，La₂O₃:1.8-2.2％)丝材进行传统的无电拉拔，

自直径Φ4mm加工到Φ1.6mm，经过Φ4.2-Φ3.6-Φ3.0-Φ2.5-Φ1.9-Φ1.66道模，加工温度控制在1150℃-1000℃，成品率统计值为91％。

实施例1：加工某批次钨镧丝材，所采用的钨镧丝材与对比例相同，在进行拉拔的过程中在拉拔方向钨镧丝材的两端施加电脉冲，自直径Φ4mm加工到Φ1.6mm，其间施加1000HZ，0.01ms，峰值电流密度10000A·mm^-2的脉冲电流，经过Φ4.2-Φ3.2-Φ2.2-Φ1.64道模，加工温度控制在1100℃-950℃，成品率统计值为94％。本实施例中，采用电塑性拉拔方法与传统的无电拉拔方法拉拔过程相比，拔丝力下降了30％一40％。

实施例2：加工某批次钨镧丝材，所采用的钨镧丝材与对比例相同，在进行拉拔的过程中在拉拔方向钨镧丝材的两端施加电脉冲，自直径Φ4mm加工到Φ1.6mm，其间施加10HZ，0.20ms，峰值电流密度500A·mm^-2。的脉冲电流，经过Φ4.2-Φ3.2-Φ2.2-Φ1.64道模，加工温度控制在1100℃-950℃，成品率统计值为93％。本实施例中，采用电塑性拉拔方法与传统的无电拉拔方法拉拔过程相比，拔丝力下降了20％一30％。

实施例3：加工某批次钨钇丝材，对5kg钨钇(WY20，Y₂O₃:1.8-2.2％)丝材进行电塑性拉拔，即

在进行拉拔的过程中在拉拔方向丝材的两端施加电脉冲，自直径Φ4mm加工到Φ1.6mm，其间施加100HZ，0.10ms，峰值电流密度500A·mm^-2。的脉冲电流，经过Φ4.2-Φ3.2-Φ2.2-Φ1.64道模，加工温度控制在1100℃-950℃，成品率统计值为95％。本实施例中，采用电塑性拉拔方法与传统的无电拉拔方法拉拔过程相比，拔丝力下降了25％一30％。