Металлоизделия в Луганске и области

Металлокострукции, входные двери, заборы, оградки,
решетки, лестницы, ковка, модули,
вальеры, декоративная мебель

Производство компактного вольфрама

Компактный вольфрам, как и другие тугоплавкие металлы и сплавы получают методами порошковой металлургии или плавкой в высокотемпературных печах.

Порошковая металлургия (металлокерамический метод) является основным способом получения компактного вольфрама. Этот метод в отличие от плавки позволяет при изготовлении различных марок вольфрама и его сплавов равномернее распределять тонкодисперсные присадки, используемые для придания вольфраму специальных свойств: повышенной жаропрочности, эмиссионных свойств и т.д.

Технология металлокерамического получения тугоплавких металлов и сплавов включает следующие основные стадии:

прессование заготовок (штабиков) из металлического порошка;

низкотемпературное (предварительное) спекание заготовок;

высокотемпературное спекание (сварка) заготовок;

механическую обработку заготовок с получением изделий (проволоки, ленты и др.).

Для изготовления ковкого вольфрама применяют вольфрамовые порошки, восстановленные только водородом с содержанием примесей не более 0,05 %. Для получения плотных заготовок для прессования используют порошки с разнообразным набором зерен крупностью 0,5... 6 мкм.

Прессование металлических порошков в штабики проводят в стальных разборных пресс-формах при помощи механических или гидравлических прессов. Для уменьшения трения между частицами порошка и стенками пресс-формы, достижения равномерной плотности и устранения расслоения в штабике к порошкам с оптимальным набором частиц по крупности добавляют смазывающие вещества. Ими обычно служат растворы глицерина в спирте или парафина в бензине.

Вольфрамовые штабики имеют форму правильной прямоугольной призмы сечением от 10X10 до 40 X 40 мм и длиной 400... 650 мм. Штабики малого сечения используют в основном для изготовления проволоки, а большого - пластин, ленты и фасонных изделий.

Штабики спекают в две стадии. Предварительное спекание с целью упрочнения заготовки и повышения электропроводности ведут при 1300 °С в атмосфере водорода в течение 30 ... 120 мин. Для предварительного спекания применяют трубчатые или муфельные печи. В результате восстановления тонких оксидных пленок на поверхности частиц, улучшения контакта между ними и повышения электропроводности создаются благоприятные условия для высокотемпературной сварки.

Сварку проводят при температуре ~ 3000 eC путем нагрева предварительно спеченного штабика пропусканием через него электрического тока. Устройство аппарата для высокотемпературного спекания (сварки) показано на рис. 161. Штабик зажимают между подвижным и неподвижным контактами аппарата, изолированного от окружающей атмосферы водоохлаждаемым колпаком, под который вводится водород. Нижний контакт делается подвижным, что обеспечивает равномерную нагрузку на штабик и предотвращает его разрыв в результате значительной линейной усадки во время сварки.

Сила тока, применяемого при сварке вольфрамовых штабиков, составляет 88 ... 93 % от тока, необходимого для расплавления вольфрама, что обеспечивает получение температуры ^ 3000 °С. Продолжительность сварки зависит от размера штабика и колеблется от 15 до 60 мин. После сварки штабик сокращается в размерах на 15... 17 %, а его плотность возрастает примерно от 12 до 17,5 ... 18,5 г/см3.

Спеченные вольфрамовые штабики прочны, но хрупки при комнатной температуре. Пластические свойства штабиков вольфрама повышаются, если их подвергнуть ковке в нагретом состоянии. Ковку осуществляют на ротационной ковочной машине (рис. 162). Принцип ее действия состоит в том, что предварительно нагретый штабик продвигается к центру вращающегося вала, в пазах которого совершают ударные движения две ковочные плашки. Плашки вращаются вокруг штабика и при помощи периферийных роликов наносят по нему 10000...12000 ударов в минуту. В результате ковки штабик квадратного сечения ста- • новится круглым. Меняя плашки и диаметр центрального канала, получают прутки диаметром 2...3 мм.После ковки прутки в нагретом состоянии подвергают волочению с получением проволоки диаметром до 0,3 мм и тоньше.

Для получения из порошков крупных заготовок массой до нескольких сот килограммов однородной плотности используют метод гидростатического прессования. Металлический порошок помещают в эластичную оболочку из резины или другого полимерного материала. Форму для прессования с порошком подвергают всестороннему обжатию с помощью жидкости, подаваемой под давлением в рабочую камеру.

Гидростатическое прессование позволяет получать заготовки цилиндрического и прямоугольного сечения, трубы и другие изделия сложной формы. Для получения заготовок заданной геометрической формы эластичные оболочки помещают в стальные обоймы, обеспечивающие передачу давления жидкости на поверхность оболочки.

Заготовки, полученные гидростатическим прессованием, несмотря на большие размеры, отличаются равномерной плотностью, отсутствием трещин и других дефектов.

Спекание крупных заготовок проводят в водородной среде, инертном газе или в вакууме в индукционных печах в течение длительного времени (до 20 ч) при 2400 ... 2500 *С.

Для получения крупных заготовок вольфрама и его сплавов массой до 3000 кг нашли промышленное применение плавка в электрических дуговых печах с расходуемым электродом (см.рис.157) и электронно-лучевая плавка.

Расходуемые электроды изготавливают в виде пакетов спеченных штабиков или спеченных заготовок гидростатического прессования. В большинстве случаев плавку ведут в вакууме или в разреженной атмосфере водорода, что обеспечивает лучшие условия для очистки вольфрама от примесей. Снижению содержания примесей способствует предварительный переплав вольфрама в электронно-лучевых печах.

Слитки вольфрама, полученные дуговой плавкой, имеют крупнокристаллическую структуру и повышенную хрупкость, что обусловлено выделением на межкристаллических границах примесей в виде оксидов, карбидов, нитридов.

Электронно-лучевая плавка основана на расплавлении металла пучком электронов, испускаемых катодом и обладающих высокой кинетической энергией. Сфокусированный электромагнитной катушкой поток электронов при ударе о металл преобразует кинетическую энергию в тепловую. Которая разогревает металл и плавит его.

Электронно-лучевая плавка позволяет длительное время выдерживать жидкий металл в глубоком вакууме и избавиться в результате этого от многих летучих примесей. Большие слитки можно получать постепенно опуская дно кристаллизатора.

Однако слитки вольфрама после электронно-лучевого переплава заготовок получаются очень крупнокристаллическими. Пластическая деформация таких слитков затруднена. В большинстве случаев их переплавляют в дуговых печах с добавкой в качестве модификаторов (для измельчения зерна) небольших количеств карбидов циркония или ниобия.Перспективной для получения плавленого вольфрама считают развиваемую в последние годы плавку в плазменных печах в аргонной илм аргонно-водородной плазменной струе.

Форма заказа

Заказ самовыравнивающейся смеси для пола kreisel 410.

Цветная металлургия

Горная проммышленность