钨的加工及其应用课件

1.钨材加工流程及深加内容

纯钨加工流程钨重合金烧结制品金属钨二大制品:

烧结制品，加工材制品钨加工材制品钨材的深加工技术主要内容钨板材发热体（铆接法）钨-钨铆接电火花切割钨板成形2.

钨材深加工主要技术及其分析

2.1成形加工技术

钨制品需解决二大性能问题：材料的使用性能，如应力断裂、蠕变、疲劳……材料的加工与成形性能2.1.1钨材成形加工曲线

延-脆转变温度，再结晶温度，推荐的冲、弯变形温度范围与板材厚度关系。板材厚度,mm延-脆转变温度●

钨的再结晶温度（TR）

钨材成形加工另一个重要因素就是TR:温度超过TR时，钨发生晶粒长大，强度、硬度下降，脆性产生，不宜成形。TR是成形加工的上限温度纯钨再结晶温度范围：1150~1400℃●

成形加工温度范围

下限温度DBTT上限温度TR成形加工所采用的弯曲、冲、锻打均需在DBTT-TR范围内进行●

钨热旋压

DBTT均随氧、碳含量增加而升高；在相同原子浓度时，氧对DBTT似乎更有害的影响。氧含量高时，易引起钨的脆化，主要是由于氧在晶界上的偏析，这种偏析降低了表面能，从而促使晶间破裂。碳的脆化作用是由于位错与碳化物颗粒间的相互作用，导致为消除位错应力和屈服应力提高

Plansee公司纯钨烧结坯的主要非金属杂质含量（μg/g)W纯度最小99.95%平均99.98%

各种工艺制备的材料的DBTT均随退火温度升高而升高。粉末冶金和电弧熔铸材料的DBTT比其它工艺材料的DBTT低。就再结晶状态而言，在各类材料中粉末冶金的DBTT最高。成形加工一般都在<TR进行，因而粉冶法材料的DBTT更有利于成形加工。

图轧制钨板典型的加工显微组织(a)2.54mm厚，纵剖面，×250（b)1mm厚，纵剖面，×250

δ=89%，~280℃δ=95%，~240℃ab●

变形量对DBTT影响变形量增加，DBTT下降

图W-2ThO2的强度和断裂伸长率以及DBTT与烧结坯塑性变形程度的关系DBTT（℃）UTS（MPa)延伸率（%)变形量

图W-2ThO2丝的典型加工变形显微组织φ2.4mm，纵截面，×250，δ=95%●

晶粒度的影响

图晶粒度对钨的DBTT的影响DBTT°K

DBTT随着晶粒尺寸的增大先升高而后下降；中等晶粒度时（~0.1mm），DBTT达最高值；实验所得数据分散性较大，这是由于研究所用的各批材料的杂质量含量和分布不同所致；细晶粒钨材的DBTT较低，有利于成形加工；可通过细化晶粒的各种途径（如掺杂、添加稀土等），把材料的晶粒度调整到合适范围。

变形加工时的变形量（%）图钨的表面状况对其延性-脆性转变温度的影响2.2接合技术

2.2.1熔焊钨材接合方法有机械接合、熔焊、钎焊、电阻焊、扩散焊、气相沉积等。最常用的熔焊方法：钨弧焊（TIG）和电子束焊（EB）；二者相比，电子束焊可得到更大的深度与宽度比值，更狭窄的热影响区。焊前先把待焊零件予热到700~800℃，以防焊接过程中的热冲击引起断裂。

2.2.2钎焊采用金属或合金作充填材料，采用TIG或EB提供所需热源，选用保护气氛或真空进行钎焊。高温应用场合，可用Mo、Re、W等合金作为充填材料。Plansee公司所用的钨的或钨-石墨的钎焊充填材料如下：

2.3铆接钨的构件可以用钨铆钉或钼铆钉进行连接。Plansee公司所用的钨园头铆钉和埋头尺寸标准如下表：钨园头铆钉尺寸标准（与DIN660相似）钨埋头铆钉尺寸标准（与DIN661相似）2.3机械加工

车削：进刀量必须大，最好予先把工件加热到>200℃磨削：砂轮磨、切电火花加工切割2.4表面处理技术

必须通过脱脂和酸洗来除去工件表面的油、氧化物及沾污物。脱脂：常用三氯乙烯、全氯乙烯等溶剂碱洗：93~97%NaOH+7~3%KNO3,400~500℃,3~10分钟

WO3+2NaOHNa2WO4+H2O酸洗：碱后的酸洗，去除表面上碱洗后残留污点30%HNO3+70%H2O，50~60℃，15~20分钟熔融3.钨材深加工产品广泛应用

钨制品的品种繁多,应用十分广泛，覆盖许多工业部门。

航空航天舰艇核潜艇兵器军用电子国防军工能源机械冶金民用电子电光源微电子化工医疗玻璃汽车W手表家电用品体育器材办公用品民用工业生活日用品钨制品的广泛应用●

电光源

钨-钍阴极钨-钍（或纯钨）阳极宽银幕电影用的特殊光源（高压直流氙弧灯电极）掺杂钨灯丝、W5Re特灯丝、钨钍氙弧灯电极…….。●

电子工业

重要的电子管材料高功率微波管用的大表面积钨阴极●

电力工业

WCu高压触头WCu触头●

汽车工业

车辆马达点火器用的钨触点●

高温炉构件

高温炉发热体、隔热屏、支架上隔热屏中隔热屏发热体料架下隔热屏●

玻璃、陶瓷工业

高温流口W/Ir流口●

核工业

废核燃料再生处理用的钨坩埚●

医疗器件

CT机上准直仪钨片蒸镀用钨舟钨弧焊接电极4.

结语

钨材深度加工具有以下特点：技术含量高、产品附加值高，然而往往是多品种少批量。这个特点一方面引人注意，另一方面却又制约深加发展，结果在我国出现普通档