钨加工件的工艺与技术!
栏目:行业资讯 发布时间:2025-06-18
钨加工件涉及多种工艺与技术以应对其高熔点、高硬度、低温脆性等特性,核心流程包括基础成型、精密加工及表面强化等工艺。一、基础成型工艺‌1、粉末冶金‌原料制备‌:采用纯度99.95%的钨粉,通过球磨筛分并添加镍、铁等合金元素混合,确保粒度在5-10μm以优化成形性 。成形技术‌:等静压成型(CIP)‌:压力2500 MPa,适用于大尺寸或厚壁工件;模压成型‌:用于小型或复杂结构坯体初步成形 。高温烧结

钨加工件涉及多种工艺与技术以应对其高熔点、高硬度、低温脆性等特性,核心流程包括基础成型、精密加工及表面强化等工艺。

一、基础成型工艺‌

1、粉末冶金‌

原料制备‌:采用纯度≥99.95%的钨粉,通过球磨筛分并添加镍、铁等合金元素混合,确保粒度在5-10μm以优化成形性 。

成形技术‌:

等静压成型(CIP)‌:压力≥2500 MPa,适用于大尺寸或厚壁工件;

模压成型‌:用于小型或复杂结构坯体初步成形 。

高温烧结‌:在氢气或真空环境中,温度>2000℃烧结,实现致密化。

2、塑性加工技术‌

热轧/温轧‌:

开坯温度1350-1500℃,将板材从8mm轧至0.5mm;温轧进一步减薄至0.2mm,需喷涂石墨润滑防裂 。

旋锻‌:在1400-1600℃氢气中旋转锻造,将方坯转化为高密度圆棒。

拉丝‌:预热至100-350℃后逐步拉制,可生产直径<0.06mm的细丝 。

二、精密加工与切削技术‌

1、机械加工难点‌

钨硬度高、脆性大,需专用硬质合金刀具,配合低速切削与冷却润滑工艺,防止刀具磨损和工件开裂 。

2、切削液选择‌

高速钢刀具‌:中低速切削用油基切削液;高速切削或粗加工用水基乳化液冷却 。

硬质合金刀具‌:采用油基切削液+抗磨添加剂,高速时需大流量喷淋防骤热崩刃 。

三、强化与表面处理‌

1、热处理工艺‌

退火‌:1250℃保温消除应力,改善塑性;再结晶退火需更高温以均匀组织 。

硬化处理‌:1050℃加热后快速冷却,提升硬度但需权衡脆性风险 。

2、表面涂层技术‌

碳化钨涂层‌:通过PVD/CVD工艺制备,硬度达HV1300,用于耐磨刀具、航空部件 。

电镀防护‌:钨合金电镀替代传统镀铬,耐蚀性更优且环保,适用于石油钻井设备 。

四、特殊工艺与前沿技术‌

1、增材制造(PEP技术)‌

结合3D打印与粉末冶金:先打印钨合金坯体,再脱脂烧结,解决复杂结构成形难题(如异形核能部件)。

2、放电等离子烧结(SPS)‌

脉冲电流+压力耦合,在<2000℃下快速致密化,晶粒尺寸<300nm,提升抗蠕变性 。

总结:钨加工需综合运用多学科技术,通过工艺创新攻克材料固有缺陷,满足航空航天、军工、半导体等领域的高性能需求。