[发明专利]一种连续生产钽或钽合金大尺寸线材的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属生产技术领域，特别是涉及一种连续生产钽或钽合金大尺寸线材的方法。

背景技术

钽或钽合金线材主要应用于：①制作高温真空炉的加热带、化工领域加热元件，阀类弹簧及钽网。钽网具有优异的耐浓碱溶液腐蚀，对碳酸盐、硝酸盐、氯化物、醋化物等盐类的碱性、中性溶液介质，有优良的耐蚀性。同时耐脂肪酸腐蚀，并且在大气、淡水和海水中性能稳定。钽网在制碱行业、氯碱化工及有机氯化物生产、食品加工、制作真空电器件、电子仪表、水处理、高温卤素等方面有广泛的应用。②钽以及钽合金制成铆钉、螺丝和螺母。③用于生产钽电解电容器阳极引线，钽电解电容器的制造过程通常是用钽粉在压模里埋入钽丝压制形成坯块，将坯块在真空炉里烧结成粒子间相互连接的多孔体，接着将上述多孔烧结体在合适的电解质里进行阳极氧化，使多孔体粒子表面形成均匀的互相连通的介电氧化膜，即形成阳极，再在氧化膜表面被覆阴极材料，然后包封并形成电容器阳极和阴极。

钽或钽合金大尺寸线材（即直径为3~10mm的线材）现有生产技术有轧制、旋锻及辊模方式，存在的共性问题有：①生产效率较低，如16kg7.5×7.5mm钽或钽合金的菱形坯料轧制为Ф3.0mm的线材时需要65分钟。因此一般需要配备多台轧机才能满足生产要求；②由于钽或钽合金棒料采用的真空垂熔烧结，单根重量在8kg左右，在轧制时只能单根进行，无法实现连续生产；③轧制后的尺寸精度及表面质量差；④轧制的作业环境差；⑤需要的人员较多，每台设备配备2人。⑥维修成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种有效提高生产效率，提高产品尺寸精度和表面质量，改善作业环境，减少生产和维修成本，实现钽和钽合金大尺寸线材的连续化、自动化、高效率、清洁化的连续生产钽或钽合金大尺寸线材的方法。

为实现上述发明目的所采取的技术方案为：

一种连续生产钽或钽合金大尺寸线材的方法，其特征是：首先将轧制成菱形的钽或钽合金坯料利用辊模拉拔机或者轧机变圆，经清洗、水洗、烘干和中间预应力退火处理后，采用1～10mm轧尖机轧制成所需穿模要求的尺寸，然后将轧尖后的钽或钽合金圆条引入拉丝机中，经过多道次连续拉拔得到钽或钽合金的大尺寸线材。

所述轧制成菱形的钽或钽合金坯料利用辊模拉拔机拉拔成圆条，或者通过轧机轧制成近似圆条。

所述清洗是指采用体积比为H₂S0₄：HN0₃：HF=5：3：3的混合酸液进行酸洗，其中三者的摩尔浓度依次为18.4mol/L、16mol/L、22.8mol/L；

或者首先采用超声波+高效除油剂清洗后再用超声波+水漂洗，其中高效除油剂为BW-200、TW-818金属除油剂。

所述中间预应力退火是在真空退火炉内完成，炉内保持炉内真空度5.0x10^-3 Pa，退火温度为1000～1500℃，保温时间0.5～3小时。

所述用1～10mm轧尖机轧制成所需穿模要求的尺寸的具体过程为：从钽或钽合金圆条的端部开始，轧尖直径从2mm过渡至6mm，依次为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm，每种尺寸的轧尖长度在20cm。

所述多道次连续拉拔的具体过程为：将轧尖后的钽或钽合金圆条穿入拉丝机模盒，经过拉丝模具，在润滑油的润滑下，由转毂牵引，以每道次8%～30%的加工率经过多道次连续拉拔，拉制成所需成品尺寸，其中总变形量达到80%，拉拔速度由慢变快，速度一般15—60m/min。

所述拉丝模具采用YG6硬质合金制作，其工作锥角为10～20°。

所述润滑油为53#润滑油，其内还有30%～97％的氯含量，以重量计；或者为动物、矿物油或植物油，余量为氧化抑制剂、耐负荷添加剂、缓蚀剂。

所述钽或钽合金的大尺寸线材的直径公差为±0.08mm 。

在首次穿丝后，待拉物料通过焊接与拉拔物料连接后在进行下次拉拔，所述焊接采用冷压焊或者闪光对焊。

所述拉丝机包括放线架、收线架和基本单元，其中基本单元为一个或多个，是由模盒、模盒上方的润滑系统、模盒内的模具、及卷筒或者转盘组成。

所述钽或钽合金为纯钽、钽钨合金或钽铌合金，其中钽钨合金中钨含量1%~10%（wt%），余量为钽，钽铌合金中铌含量为1%~50%（wt%），余量为钽。