专利名称：一种多元复合稀土钨电极的退火旋锻方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及稀土难熔金属材料加工领域，尤其涉及一种多元复合稀土钨电极的退
火旋锻方法及装置。
背景技术：
多元复合稀土钨电极无放射污染、焊接性能优异，成为即单元、二元稀土钨电极后 可全面替代有放射性污染钍钨电极的理想材料。但多元复合稀土钨电极相对于钍钨、单元 及二元稀土钨电极来说加工性能差，产品的成品率低。 目前，多元复合稀土钨电极的加工一般采用旋锻加工工艺，旋锻加工是指利用主
轴的高速旋转和滚柱的顶压作用使旋锻模在滑槽内做周期往复的直线运动，并将坯面的的
断面逐渐縮小，变成与旋锻膜内腔相符合的形状和尺寸，而长度相应增加，金属组织、性能
和表面状态也发生相应改善的加工方式。 多元复合稀土钨电极的旋锻加工步骤包括 需说明的是以下步骤中的技术方案与数值仅为本例中的一个特征值，其它的数值 只要能实现此方法均可，不一一叙述。 (1)按重量百分比计，将含LaA、YA和Ce02每种稀土氧化物含量为0. 4 1. 4%，
三种稀土氧化物的总含量为2 2. 2%，余量为钨的稀土钨烧结成稀土钨坯条； (2)将坯条放入B203旋锻机进行加工，旋锻温度为1400 1700°C，进料速度为
1 2m/min，对于常规13X13X450mm的垂熔坯条采用的换模制度为 ①13-①12. 5-①12-①11. 2-①10. 5-①9. 8 ;至退火前设定尺寸，本例中为
。9. 8mm，根据不同的工艺可能有不同的退火前设定尺寸； (3)当B203旋锻加工到退火前设定尺寸。9. 8mm时，在1500 180(TC下进 行垂熔退火，然后降温，再升温到1400-160(TC继续B203旋锻加工，采用的换模制度为 。9. 2-①8. 0-①7. 5-①6. 8;至B203目标尺寸，本例中为。6. 8mm，根据不同的工艺可能有 不同的B203目标尺寸； (4)将经B203旋锻的坯条放入B202旋锻机进行加工，旋锻温度为1300 1600°C， 进料速度为2 3m/min ;加工至B202目标尺寸，本例中为。4. lmm，根据不同的工艺可能有 不同的B202目标尺寸； (5)将经B202旋锻的坯条放入B201旋锻机进行加工，旋锻温度为1100 1500°C， 进料速度为3 4m/min，加工至B201目标尺寸，本例中为。3. 6mm，根据不同的工艺可能有 不同的B201目标尺寸；
(6)最后拉丝、矫直。 经上述加工可得到。3. 2mm-①1. 6mm的多元复合稀土鸨电极材料。
上述步骤中所提到的B203、 B202、 B201为钨钼加工中的常规工艺过程，通常用于 细分旋锻过程，是指采用B-203、B-202、B-201旋锻机进行的旋锻加工。B-203、B-202、B_201 为旋锻机的设备型号，B-203旋锻机的旋锤行程最大，适宜加工大工件；B-202旋锻机的旋
3锤行程次之，适宜加工小工件；B-201旋锻机的旋锤行程最小， 一般用来加工更小的工件。
上述步骤提到的换模制度。9. 8mm等是指旋锻模的最小加工直径为9. 8mm。 在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题 在现有技术中，对于多元复合稀土钨电极在B203阶段的旋锻加工需要经过多道
工序，而且为了消除在加工过程中的加工应力，当加工到。9. 8mm时需要垂熔退火，然后继
续加工到。6. 8mm，工序复杂，生产效率低，同时垂熔退火降温后继续旋锻加工时需要重新
升温到1400-160(TC，浪费了大量能源。
发明内容
本发明实施例提供了一种多元复合稀土钨电极的退火旋锻方法及装置，以便于可 以简化生产工艺，提高生产效率，降低能源消耗。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的 —种多元复合稀土钨电极的退火旋锻方法，包括将稀土钨坯条依次进行B203、 B202及B201阶段旋锻加工，包括 在B203旋锻过程中，当坯条旋锻至退火前设定尺寸时，将坯条置入钼丝炉内进行 退火处理；退火处理后将退火后的坯条直接置入串联锻打设备中继续旋锻至B203目标尺 寸。 所述将坯条置入钼丝炉内进行退火处理的工艺参数包括
钼丝炉内的温度范围1500 1800°C ;
退火时间5 10min。 所述的将坯条置入钼丝炉内进行退火处理为将钼丝炉预热至1500 180(TC后再 进行退火处理。 所述将退火后的坯条直接置入串联锻打设备中继续旋锻至B203目标尺寸需要经 过四道工序，工艺制度为 第一道第一旋锤机选配第二道工序前设定尺寸的模具；第一导料辊的速度为 0. 8 1. 2m/min ;加工至第一道工序目标尺寸； 第二道第二旋锤机选配第三道工序前设定尺寸的模具；第一加热炉温度设置 为1400 1700°C ;第二导料辊的速度为0. 9 1. 3m/min ;加工至第二道工序目标尺寸；
第三道第三旋锤机选配第四道工序前设定尺寸的模具；第二加热炉温度设置 为1400 1700°C ;第三导料辊的速度为1. 0 1. 4m/min ;加工至第三道工序目标尺寸；
第四道第四旋锤机选配B203目标尺寸的模具；第三加热炉温度设置为1400 1700°C ;第四导料辊的速度为1. 1 1. 5m/min ;加工至B203目标尺寸。
—种多元复合稀土钨电极的退火旋锻装置，包括
钼丝炉，用于将坯条置入钼丝炉内进行退火处理； 串联锻打设备，用于将钼丝炉内退火后的坯条直接置入串联锻打设备中继续旋锻 至B203目标尺寸。 所述的钼丝炉为十管钼丝加热炉。 所述的串联锻打设备依次包括以下设备第一旋锤机、第一导料辊、第一加热炉、 第二旋锤机、第二导料辊、第二加热炉、第三旋锤机、第三导料辊、第三加热炉、第四旋锤机和第四导料辊。 所述的加热炉可以为十管钼丝加热炉。 所述的钼丝炉与串联锻打设备之间，以及串联锻打设备的各设备之间均应留有间 隙。 由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的用钼丝炉退火取代 传统垂熔退火的技术方案，可以有效降低能源消耗；本发明实施例提供的将钼丝炉与自动 串打设备进行串联的技术方案，可以使生产方式高度自动化，简化了生产工艺，提高了生产 效率。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动行的前提下，还可以根据这些附图获得其 他附图。 图1为本发明实施例提供的多元复合稀土钨电极的退火旋锻方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的多元复合稀土钨电极的退火旋锻装置的结构示意图；
图2中，21、十管钼丝加热炉，22、第一导料辊，23、第一旋锤机，24、第一加热炉， 25、第二导料辊，26、第二旋锤机，27、第二加热炉，28、第三导料辊，29、第三旋锤机，30、第三 加热炉，31、第四导料辊，32、第四旋锤机。
具体实施例方式
下面面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本发明的保护范围。 为便于理解本发明实施例提供的多元复合稀土钨电极的退火旋锻方法及装置，下 面以两个例子，结合图1和图2，对其实现过程进行详细描述。
实施例一 步骤11，按重量百分比计，将含La203、 Y203和Ce02每种稀土氧化物含量为 0. 4 1. 4%，三种稀土氧化物的总含量为2 2. 2%，余量为钨的稀土钨烧结成规格为 13 X 13 X 450mm坯条，并放入B203旋锻机进行加工； 步骤12，在B203旋锻过程中，当坯条旋锻至。9. 8mm时，将坯条置入预热至 1500 180(TC，最好为1500-170(TC的十管钼丝加热炉21内进行退火处理；
其中，相应地进行退火处理的工艺参数包括十管钼丝加热炉21的每根加热炉管 长为0. 8m，十管钼丝加热炉21的加热温度控制在1500 180(TC，最好为1500-1700°C ，退 火时间为6min，进料速率0. 8m/min ; 步骤13，在退火处理后，将十管钼丝加热炉21内的坯条直接置入串联锻打设备中 继续旋锻至B203目标尺寸； 具体地，相应地将十管钼丝加热炉21内的坯条直接置入串联锻打设备中继续旋锻至B203目标尺寸的工艺制度可以包括以下四道工序 第一道将十管钼丝加热炉21内的坯条置入第一旋锤机23进行加工至。9. 2mm ; 其中相应的工艺参数为第一导料辊22的速度为0. 8m/min，第一旋锤机23选配。9. 2的 模具；第二道将第一旋锤机23内的坯条置入第二旋锤机26进行加工至。8. 0mm ;其中
相应的工艺参数为第一加热炉24温度设置为1400 170(TC，最好为1400 160(TC，第
二导料辊25的速度为0. 9m/min，第二旋锤机26选配。8. 0mm的模具； 第三道将第二旋锤机26内的坯条置入第三旋锤机29进行加工至。7. 5mm ;其中
相应的工艺参数为第二加热炉27温度设置为1400 170(TC，最好为1400 160(TC，第
三导料辊28的速度为1. 0m/min，第三旋锤机29选配。7. 5尺寸的模具； 第四道将第三旋锤机29内的坯条置入第四旋锤机32进行加工至。6. 8mm ;其中
相应的工艺参数为第三加热炉30温度设置为1400 170(TC，最好为1400 160(TC，第
四导料辊31的速度为1. lm/min，第四旋锤机32选配。6. 8mm的模具； 需要说明的是，上述串打设备的各器件之间距离均为5cm，上述的第一加热炉、第
二加热炉和第三加热炉可以为钼丝加热炉，经过上述加工可得到规格为①6.8的稀土钨电
极材料。 步骤14，将经B203旋锻后的坯条放入B202旋锻机进行加工，旋锻温度为1300 1600。C，最好为1300 1500。C，进料速度为2 3m/min ;加工至B202目标尺寸，本例中为 。4. lmm，根据不同的工艺可能有不同的B202目标尺寸； 步骤15，将经B202旋锻后的坯条放入B201旋锻机进行加工，旋锻温度为 1100 150(TC，最好为1100 140(TC，进料速度为3 4m/min，采用的换模制度为 。3. 9mm-①3. 6mm;至B201目标尺寸，本例中为①3. 6mm，根据不同的工艺可能有不同的 B201目标尺寸； 步骤16，拉丝、矫直至目标尺寸的稀土钨电极。 按照上述加工工艺，可得到。3. 2mm-①1. 6mm的多元复合稀土钨电极材料。
本发明实施例的实现可以用钼丝炉退火取代传统垂熔退火的技术方案，可以有效 降低能源消耗；本发明实施例提供的将钼丝炉与自动串打设备进行串联的技术方案，可以 使生产方式高度自动化，简化了生产工艺，提高了生产效率。 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范 围为准。
权利要求
一种多元复合稀土钨电极的退火旋锻方法，包括将稀土钨坯条依次进行B203、B202及B201阶段旋锻加工，其特征在于，包括在B203旋锻过程中，当坯条旋锻至退火前设定尺寸时，将坯条置入钼丝炉内进行退火处理；退火处理后将退火后的坯条直接置入串联锻打设备中继续旋锻至B203目标尺寸。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将坯条置入钼丝炉内进行退火处理的工艺参数包括钼丝炉内的温度范围1500 1800°C ;退火时间5 10min。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的将坯条置入钼丝炉内进行退火处理为将钼丝炉预热至1500 180(TC后再进行退火处理。
4 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将退火后的坯条直接置入串联锻打设备中继续旋锻至B203目标尺寸需要经过四道工序，工艺制度为第一道第一旋锤机选配第二道工序前设定尺寸的模具；第一导料辊的速度为0. 8 1. 2m/min ;加工至第一道工序目标尺寸；第二道第二旋锤机选配第三道工序前设定尺寸的模具；第一加热炉温度设置为1400 1700°C ;第二导料辊的速度为0. 9 1. 3m/min ;加工至第二道工序目标尺寸；第三道第三旋锤机选配第四道工序前设定尺寸的模具；第二加热炉温度设置为1400 1700°C ;第三导料辊的速度为1. 0 1. 4m/min ;加工至第三道工序目标尺寸；第四道第四旋锤机选配B203目标尺寸的模具；第三加热炉温度设置为1400 1700°C ;第四导料辊的速度为1. 1 1. 5m/min ;加工至B203目标尺寸。
5. —种多元复合稀土钨电极的退火旋锻装置，其特征在于，包括钼丝炉，用于将坯条置入钼丝炉内进行退火处理；串联锻打设备，用于将钼丝炉内退火后的坯条直接置入串联锻打设备中继续旋锻至B203目标尺寸。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的钼丝炉为十管钼丝加热炉。
7. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的串联锻打设备依次包括以下设备第一旋锤机、第一导料辊、第一加热炉、第二旋锤机、第二导料辊、第二加热炉、第三旋锤机、第三导料辊、第三加热炉、第四旋锤机和第四导料辊。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述的加热炉为十管钼丝加热炉。
9. 根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述的钼丝炉与串联锻打设备之间，以及串联锻打设备的各设备之间均应留有间隙。
全文摘要
本发明公开一种多元复合稀土钨电极的退火旋锻方法及装置。包括将稀土钨坯条依次进行B203、B202及B201阶段旋锻加工。在B203旋锻过程中，当坯条旋锻至退火前设定尺寸时，将坯条置入钼丝炉内进行退火处理；退火处理后将退火后的坯条直接置入串联锻打设备中继续旋锻至B203目标尺寸。本发明实施例的实现可以用钼丝炉退火取代传统垂熔退火的技术方案，可以有效降低能源消耗；本发明实施例提供的将钼丝炉与自动串打设备进行串联的技术方案，可以使生产方式高度自动化，简化了生产工艺，提高了生产效率。
文档编号B21J5/02GK101716708SQ20091024372
公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者刘山宇, 孙宝成, 彭鹰, 李炳山, 王芦燕, 管朝安 申请人:北京钨钼材料厂