Механическая обработка штабиков (4)

 

После спекания вольфрамовые штабики хрупки и при комнатной температуре не могут быть прокованы. В нагретом состоянии штабики можно подвергать ковке, а затем волочению или прокатке. Процесс ковки ведут на ротационной ковочной машине при температуре 1350°C. Нагретый штабик получает до 10000 ударов в мин. ковочными плашками, которые находятся внутри вращающегося вала, внутри которого продвигается вольфрамовый штабик (пруток).

Затем после ковки прутки в нагретом состоянии поступают на волочение. На крупных цепных и блочных волочильных станах, волочение ведут при температуре 550¸800°C. Вольфрамовая проволока волочится на крупных цепных и блочных волочильных станах с применением фильер из твердого сплава (от диаметра 2 до 0,5 мм), затем на машинах многократного среднего и тончайшего волочения (от 0,5 до 0,01 мм).

 

Рис. 13. Схема волочильной машины:

Плавка вольфрама

 

В последнее время в связи с развитием техники применяют дуговую и электроннолучевую плавку вольфрамового порошка, с последующей обработкой давлением. Применяют для получения крупных заготовок вольфрама.

 

Дуговая плавка

 

Получают любые по размерам заготовки, от 500 до 3000 кг. Металл плавится в дуге между верхним расходуемым электродом (из спечённых штабиков) и нижним расплавленным металлом.

Штабики стыковой сваркой связывают в прутки 1¸2,5 м. и связывают в пакеты по 4¸16 прутков. Он перемещается вниз по мере оплавления. Выплавляемый металл стекает в медный кристаллизатор, охлаждаемый водой. Кристаллизатор покрыт защитным гарниссажем. Процесс плавки ведут в вакууме. Плавку ведут большей частью на постоянном токе при полярности: расходуемый электрод – катод, расплав – анод. Длина дуги составляет 2¸3 см. Постоянство напряжения дуги (30¸60 В) поддерживается автоматически за счёт регулирования расстояния между электродами. Сила тока – 2¸3 кА. Температура жидкого металла на 150¸180°C больше его температуры плавления.

Для удаления O₂ из вольфрама в состав электрода, при приготовлении, вводят небольшие количества Ti, Zr, или C. Эти добавки можно вносить и в зону дуги. Так как при дуговой плавке в расплавленном состоянии находится кратковременно небольшая доля металла, легирующие добавки распределяются неравномерно. Для получения однородного по составу слитка обычно проводят повторную плавку.

После вакуумной дуговой плавки с раскислением содержание примесей в вольфраме снижается и находится в пределах, %:кислород 1Ÿ10^-3¸10^-4; водород 3Ÿ10^-4¸10^-5; азот 1Ÿ10^-3¸10^-4; углерод 2Ÿ10^-3. Получающиеся слитки имеют крупнокристаллическую структуру, что усложняет обработку давлением. С целью получения слитков с мелкозернистой структурой иногда используют гарниссажную плавку с разливом металла в изложницу.

 

 

Рис. 14. Схема дуговой печи с расходуемым электродом для плавки вольфрама (молибдена):

1 – механизм подачи электрода; 2 – траверса; 3 – шток; 4 – токоподводящие шины; 5 – камера расходуемого электрода; 6 – расходуемый электрод; 7 – смотровое окошко; 8 – плавильная камера; 9 – механизм засыпка лигатур; 10 – патрубок к вакуумной системе; 11 – соленоид; 12 – слиток; 13 – поддон; 14 – нижний шток; 15 – кристаллизатор; 16 – механизм вытяжки слитка.