化学气相沉积钨铼合金工艺研究

以ReF6、WF6及H2为原料,用化学气相沉积法,成功地在铜基体表面沉积出钨铼合金。试验分析表明:合金成分均匀,且可由反应气体配比控制,随ReF6增加,合金中铼含量增加;沉积层组织和形貌随沉积温度升高或反应气体中ReF6的增加,由致密的柱状晶发展为杂乱的树枝晶;沉积层结构随ReF6的增加由单一固溶体向固溶体+金属间化合物+铼单质发展。

环保型稀土钨电极坯条制备

对钢模压制和等静压压制稀土钨电极坯条进行对比试验,并比较垂熔烧结和中频烧结的效果。结果表明,等静压压制—中频烧结方式制备的坯条密度、组织更均匀,减少原材料消耗2.3%,电能消耗降低70%以上,加工性能及产品合格率较传统工艺更高。制得的稀土钨电极,30 A以上引弧成功率100%,所得焊缝平整,焊接效果优良。

绿色钨电极技术及产业发展研究

我国钨和稀土在资源储量和产量上具有绝对优势。钨被称为“工业食盐”、“战争金属”，而稀土被称为“工业味精”，因其具有独特的高温性能，在国防工业、航空航天、电子信息、能源、冶金和核工业等领域有着不可替代的作用，已成为当今高技术中的基础材料，民用国防建设中不可缺少且与人民生活质量息息相关的材料，在国民经济中占有重要地位。

生态材料——多元复合稀土钨电极

北京钨铝材料厂研究生产的多元复合稀土钨电极,可实现低排放.无污染,完全可以替代对环境污染严重的钍钨电极。

化学气相沉积钨锭工艺研究

以WF6和H2为原料,粉末冶金钨板为基体,采用热丝开管气流化学气相沉积试验装置,成功地制备出可变形钨锭。试验分析表明:钨锭纯度可达99.9%以上,密度大于19.0g/cm3,硬度为400～500HV,具有良好的加工塑性。研究了钨锭在轧制变形后组织性能变化,以及影响其热轧性能的因素。

多元复合稀土钨电极的制备及其焊接特性研究

本论文采用机械混合法结合二段氢气还原成功制备出稀土掺杂钨粉。还原后的稀土钨粉冷等静压压制成钨棒后,采用中频感应烧结法制备出稀土钨电极。实验结果表明,制备的稀土钨粉,由于稀土元素的存在,降低了钨粉的粒度。稀土元素以稀土氧化物的形式存在。与垂熔法相比,采用中频感应烧结后的钨棒机械加工性能优异。电极成品率提高了5%,能耗则降低了60%以上。并且制成电极后的焊接性能得到了进一步提高。

喷雾干燥法制备球形喷涂钼粉及烧结工艺的研究

本文采用球磨工艺制备钼粉料浆,通过喷雾干燥法制备球形团聚钼粉,然后经过保护气氛脱脂烧结制备出球形喷涂钼粉,同时对烧结前后球形钼粉的松比、流动性及组织形貌进行了表征与分析。结果表明,料浆与钼粉颗粒尺寸的均匀性、粘结剂、固含量以及球磨时间密切相关,合适的固含量和粘结剂含量、较长的球磨时间下可以获得具有较好形貌和完整性的球形钼粉;在喷雾干燥的过程中,转速是影响球形钼粉颗粒大小的很重要因素;在保护气氛脱脂烧结过程中,烧结温度对钼粉的松装密度及流动性影响较大,提高烧结温度是改善钼粉松比及流动性的主要途径。

旋锻组织对铈钨阴极点灯的影响

通过控制旋锻程度得到3组不同加工程度的铈钨阴极,分别通过金相显微镜和扫描电子显微镜来观察旋锻过程中晶粒和第二相的变化情况;对3组样品进行了点灯测试并观察了阴极烧损情况。结果表明,与一次、三次旋锻样品相比,二次旋锻样品性能良好,主要表现为晶粒较细,第二相颗粒趋于球形且分布均匀,阴极老练时间短,着火电压低且基本稳定无变化,200 000次点灯实验后烧损较轻。

医用微创钨针针尖制备技术

采用电化学腐蚀方法对医用微创钨针针尖制备进行研究。表征了钨针针尖形貌、光洁度,并对不同工艺下钨针尖端夹角进行分析。结果表明:掺杂稀土钨腐蚀后表面光洁度较差,不适宜做医用钨针;固定腐蚀时间20 min和腐蚀液浓度为5%时,钨针尖随着腐蚀电压增大越尖锐,当腐蚀电压达到12~14 V时,钨针尖端夹角变化不再增加,为44.5°~45.06°;固定腐蚀电压为6 V、腐蚀液浓度为5%,调整腐蚀时间并不影响针尖的尖锐程度及表面光洁度;固定腐蚀电压为6 V、腐蚀时间为20 min,调整腐蚀液浓度,钨针表面随着腐蚀液浓降低越光洁,尖端夹角变化不大。

团聚钼粉和烧结钼粉等离子喷涂涂层的性能研究

本文通过喷雾干燥法制备了团聚钼粉,通过"喷雾干燥+烧结"的方法制备了烧结钼粉,然后对两种粉末进行了等离子喷涂实验,并对制备的涂层的形貌、粗糙度、硬度和孔隙率等进行了检测分析。结果表明,利用烧结钼粉制备的涂层的性能均优于团聚钼粉制备的涂层,其中烧结钼粉涂层的粗糙度为7μm,硬度为449.69HV和孔隙率为1.27%。

铼酸铵提纯技术研究

采用紫外光照+离子交换组合工艺提纯铼酸铵,并在离子交换前预热铼酸铵溶液及离子交换树脂柱。采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-MS)测定杂质元素质量分数。讨论了紫外光照、紫外光照时间、预热温度、预热时间等工艺对铼酸铵中金属杂质质量分数的影响。研究表明:采用紫外光照2 h,预热温度60℃,预热时间0.5 h后进行离子交换提纯后的铼酸铵纯度最佳,Be、Mg、Al、Ca、Ti、Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Mo、Pb、W、Sn、Ni、Sb、Bi、Tl等元素杂质质量分数均在1×10^(-6)以下,铼酸铵纯度>99.99%。

不同工况下钨电极抗烧损性能研究

钨电极作为关键热源材料广泛应用于氩弧焊、等离子体焊接、喷涂、切割技术和冶金工业中,而钨电极的抗烧损能力是影响其使用寿命的关键因素。针对不同应用背景、在同等测试环境下,对比了不同类型钨电极材料的烧损程度。并针对电极工作后形貌和活性物质的变化情况,简要分析探讨了电极烧损机制。为钨电极材料的进一步设计选材和工艺优化奠定了基础。

《电弧焊和等离子焊接、切割用钨电极》国家标准解析

为解决国内系列钨电极产品标准缺失的问题,中国有色金属工业协会提出,并由全国有色金属标准化技术委员会组织制定了国家标准《电弧焊和等离子焊接、切割用钨电极》(GB/T31908—2015)。该标准是我国首个系列钨电极产品标准,较准确地反映出国内外新材料、新工艺和新技术在该产品中的应用;标准经过了充分调研和广泛协商,技术要求具有一定的先进性和实用性,对产品设计和制造具有指导意义;通过对该标准的解析,将有助于对标准的理解,使其成为企业自主创新和应用推广的技术基础和业内共同遵守的依据。通过该标准与相关国际标准和行业标准对比,说明该标准具有全面性和先进性。该标准规范了钨电极产品的使用,特别是引导环保新产品的发展,促进了我国钨产品的增值化、规范化生产。

射流分级技术在钨制品中的应用

为解决钨粉团聚及粒度控制对后续制品的影响,研究了四种分散分级方式,分析了不同钨粉产物的SEM形貌与粒度分布。结果表明采用射流分级技术实现了钨粉精确分级,分级后中粉产物粒径收窄明显。该技术对于喷涂粉末以及致密/多孔材料的制备提供了可控技术手段。

钨粉射流分级及其在多孔钨制备中的应用

采用射流分级机对氢还原法制备的钨粉进行分级处理,研究了分级刀位置和气体压力对不同粒度产物收集率的影响,分析了不同钨粉产物的SEM形貌与粒度分布,讨论了钨粉在射流作用下的分级机理,对分级前后的钨粉用等静压压制和中频烧结工艺制备了多孔钨骨架。结果表明,采用射流分级技术实现了平均粒径为3～6μm钨粉的精确分级,分级后中粉粒度收窄、分散性好。5.5μm二次分级中粉经1 700℃中频烧结后,多孔钨孔隙分布均匀性优于未分级钨粉,总孔隙率23.99%,闭孔率0.22%,平均孔径为1.19μm。

粉末预处理对钨坩埚应用性能的影响

利用不同原料粉末制备钨坩埚样品,并于高温环境下进行应用模拟实验。结果表明,射流分级预处理有助于提升钨坩埚组织均匀性及整体性能;以费氏粒度3.0~3.5μm的钨粉为原料,经射流分级、压制、烧结等工艺,可制得密度较高(18.770 g·cm^(-3))、维氏硬度较高(HV_(0.3)372.15)的钨制品;将该钨坩埚置于高温环境下进行模拟应用验证,其密度及微观形貌较为稳定,变化较小。

多孔钨孔结构的测试方法

采用3种不同粒度的钨粉经过成型、烧结,制备了不同孔隙率的多孔钨。使用排液法、压汞法、扫描电镜测试了多孔钨的孔结构特征。结果表明:排液法和压汞法结合可获得多孔钨总孔隙率、开孔率、孔径分布、闭孔率等孔结构参数,结合扫描电镜测试可对多孔钨的孔结构进行综合评价。

多元稀土钨线材轧制致密化及退火分析

通过使用二辊轧机,采用一火八道次的热轧制工艺进行多元稀土钨合金线材开坯,对开坯后的多元钨合金线材进行退火处理。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱、光学显微镜、显微硬度计等表征分析轧制致密化过程,轧制、退火对钨线材组织性能的影响。研究结果表明:轧制过程中烧结孔发生变形、闭合,最终在剪切力的作用下消失,多元稀土钨线材密度增加,在轧制温度1650℃,保温时间30min,轧制速度170m/s下进行轧制,孔隙度由6.50%减少至4.61%,钨线材密度由17.84g/cm3增加到18.12g/cm^3;轧制组织中的晶粒在轧制方向上伸长,形成相互挤压、重叠的加工态组织,热轧过程主要发生动态回复过程,在晶粒内部形成胞状亚结构;在1100℃至1300℃退火保温时仅发生回复并未再结晶,在1400℃保温60min发生再结晶,晶粒未完全长大,在1600℃退火保温60min时,再结晶过程完成。

成分配比对稀土钨电极材料组织及力学性能影响

通过固液掺杂、等静压压制、中频烧结的方法,制备了不同的氧化镧、氧化钇、氧化锆三元掺杂成分比例的钨电极材料烧结棒材,探究了不同成分配比对样品显微组织、第二相粒子分布以及宏观力学性能的影响。结果表明,氧化镧、氧化钇、氧化锆三元复合添加能够有效改善第二相粒子在钨基体中的分布形态,降低第二相在晶界的过度富集,提高钨电极材料的综合力学性能。并且当添加成分镧、钇、锆质量比为3∶1∶1时,材料具有最好的综合力学性能,致密度可达96.04%,显微硬度可达549.37 HV_(0.3),抗压强度可达3 785 MPa,原因是此配比下第二相粒子最为细小均匀,弥散程度最高,对基体晶粒的细化作用最好,该配比下钨基体平均晶粒尺寸达到10.3μm。

铼酸铵及铼粉制备典型工艺中碳杂质去除研究

为了探索铼酸铵及铼粉中杂质元素尤其是碳元素的去除,利用扫描电子显微镜(SEM)和GDMS化学成分检测进行微观组织和材料中杂质元素含量分析。另外采用ThermoCalc热力学计算方法对碳杂质的气化行为进行了理论分析,辅助解释杂质去除机理。结果表明,铼酸铵溶液中通入臭氧可以提高铼酸铵纯度、降低碳含量。铼酸铵氢还原制备铼粉时,粉末碳含量没有发生本质变化。在等离子球化工艺中,低熔点金属杂质、碳杂质的含量均得到降低。通过最终的等离子球化除杂,铼粉纯度达到99.995%级,碳含量<0.001%。