一种四元素切割钨丝的制作方法

本发明涉及切割钨丝，具体涉及一种四元素切割钨丝。

背景技术：

1、目前市面上常用的硅片切割用线锯往往采用高碳钢丝作为芯线材质，但是高碳钢丝具有韧塑性差、弹性模量低、拉拔极限低的缺点，无法满足更高标准产品的使用要求。

2、合金钨丝作为一种新型的材料，应用在线锯芯线中，可以显著的提升线锯的力学性能，在提升拉拔极限的同时，也可以降低烧拉拔断线几率，从而获得综合性能优异的硅片切割用线锯产品。但是现有的合金钨加工性能差，容易在拉拔为丝线过程时出现断裂现象，导致合金钨丝成品率低，不利于成本控制。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种四元素切割钨丝。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种四元素切割钨丝，包括合金钨丝，其特征在于：所述合金钨丝的成分为：铼0.1-0.5％，钾0.01-0.08％、钇0.01-0.08％，其余为钨。

4、在本发明中，所述合金钨丝的表面具有若干凹坑，合金钨丝的表面和凹坑上覆盖有金属镀层，所述金属镀层的表面固结有金刚石颗粒。

5、在本发明中，四元素切割钨丝的直径为0.02-0.04mm。

6、在本发明中，四元素切割钨丝的制备过程按顺序排列依次为钨丝制备工序、钨丝清理工序、切割钨丝成型工序。

7、在本发明中，合金钨丝的制备工序包括如下步骤：

8、步骤1、制备蓝色氧化钨，通过还原炉将单晶仲钨酸铵还原得到蓝色氧化钨；

9、步骤2、制备含钾钨粉，将蓝色氧化钨加入到氧化钾溶液中搅拌混合，并依次经过干燥、还原及酸洗、水洗获得含钾钨粉；

10、步骤3、制备钨铼混合物，将含钾钨粉加入到铼酸铵溶液中搅拌混合，并经过干燥后得到钨铼混合物；

11、步骤4、制备钨铼粉，通过还原炉将钨铼混合物还原为钨铼粉，并过筛备用；

12、步骤5、将钨铼粉填入模具中，接着通过冷等静压机压制成方形坯条；

13、步骤6、中频感应烧结，将坯条装入中频感应炉的钨坩埚内，然后烧结；

14、步骤7、坯条开坯，将烧结后的坯条加热至1400℃-1800℃，保温45min，坯条经过多道次锻打得到直径为2-3.5mm的粗丝材；

15、步骤8、拉拔粗丝材，拉拔环境温度为700℃-1200℃，道次压缩率10％-20％，得到直径为0.02mm-0.04mm的合金钨丝，并将合金钨丝缠绕在线盘上。

16、在本发明中，钨丝清理工序包括如下步骤：

17、步骤1、一级电解、合金钨丝从带有适当反拉力线盘内放出来，首先通含有10%氢氧化钾的电解液，利用频率可调直流电源进行一级电解；

18、步骤2、初步水洗，水清洗掉合金钨丝表面的氢氧化钾溶液；

19、步骤3、二级电解：再次经过管状电极内流动有含有5%铁氰化钾的电解液使用频率可调的交流电源进行合金钨丝表面的粗化处理，让合金钨丝表面形成磨砂状态；

20、步骤4、酸性中和，中和液的ph值控制在5-7,中和液让合金钨丝表面ph值呈现中性；

21、步骤5、通过自来水结合超声波清洗设备水洗合金钨丝；

22、步骤6、通过纯净水结合超声波清洗设备水洗合金钨丝；

23、步骤7、合金钨丝烘干；

24、步骤8、最后卷上收线盘，收线盘线速度无级可调并带有节距可调的排线机构。

25、在本发明中，切割钨丝成型工序包括如下步骤：

26、步骤1、将合金钨丝通过容纳有金刚石颗粒的电解液进行电解，最终得到表面具有2μm厚镍层及固结有金刚石颗粒的切割钨丝；

27、步骤2、烘干切割钨丝，最后卷上成品收线盘，完成切割钨丝的制作。

28、本发明的有益效果：

29、1、本发明在合金钨丝中添加了微量的铼和钾增加坯条的延展性，提高坯条的加工性能，使坯条至少能够加工至0.015mm的丝材，而且制成的合金钨丝的抗拉性能和耐高温性能更好，使合金钨丝具有强度高、耐高温、耐磨的特点，能够延长切割钨丝的使用寿命和提高切割钨丝的加工效率；

30、2、合金钨丝的表面形成有凹坑，能够提高金属镀层和钨丝结合力，从而保证金刚石颗粒的固结质量，达到提高切割钨丝使用寿命的目的。

31、综上所述，本发明能够增强坯条的加工性能，提高了制作合金钨丝的成品率，达到了降低切割钨丝生产成本、提高切割钨丝切割性能和使用寿命的目的，因此适合广泛地推广应用。

技术特征：

1.一种四元素切割钨丝，包括合金钨丝（1），其特征在于：所述合金钨丝（1）的成分为：铼0.1-0.5％，钾0.01-0.08％、钇0.01-0.08％，其余为钨。

2.根据权利要求1所述的一种四元素切割钨丝，其特征在于：所述合金钨丝（1）的表面具有若干凹坑（11），合金钨丝（1）的表面和凹坑（11）上覆盖有金属镀层（2），所述金属镀层（2）的表面固结有金刚石颗粒（3）。

3.根据权利要求2所述的一种四元素切割钨丝，其特征在于：四元素切割钨丝的直径为0.02-0.04mm。

4.根据权利要求1所述的一种四元素切割钨丝，其特征在于：四元素切割钨丝的制备过程按顺序排列依次为钨丝制备工序、钨丝清理工序、切割钨丝成型工序。

5.根据权利要求4所述的一种四元素切割钨丝，其特征在于：合金钨丝（1）的制备工序包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种四元素切割钨丝，其特征在于：钨丝清理工序包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种四元素切割钨丝，其特征在于：切割钨丝成型工序包括如下步骤：

技术总结
一种四元素切割钨丝，包括合金钨丝，所述合金钨丝的成分为：铼0.1‑0.5％，钾0.01‑0.08％、钇0.01‑0.08％，其余为钨。本发明在合金钨丝中添加了微量的铼和钾增加坯条的延展性，提高坯条的加工性能，使坯条至少能够加工至0.015mm的丝材，而且制成的合金钨丝的抗拉性能和耐高温性能更好，使合金钨丝具有强度高、耐高温、耐磨的特点，能够延长切割钨丝的使用寿命和提高切割钨丝的加工效率。

技术研发人员：朱惠冲,张济忠,袁宁
受保护的技术使用者：朱惠冲
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15