一种硅铝钾钼合金丝的制备方法

一种硅铝钾钼合金丝的制备方法，涉及一种用于制作灯脚、芯线丝和支架丝的硅铝钾钼合金丝的生产方法。

1.一种硅铝钾钼合金丝的制备方法，采用硅铝钾合金钼棒坯为原料，其制备过程的步骤包括将硅铝钾合金钼棒坯旋锻、串打加工制成钼杆，然后将钼杆进行焊接后进行拉拔加工；其特征在于：（1）将硅铝钾合金钼棒坯旋锻过程是将钼坯加热至温度为1500～1550℃，保温40～60分钟，进行旋锻的，且旋锻过程保持温度恒定；（2）串打加工过程在线加热，保持温度为1300～1350℃；（3）将钼杆进行焊接时，控制对焊机的电压为450～500伏，对焊机电极座的在焊前和焊中所施加的初期压力为0.1～0.2兆帕；顶锻压力为0.2～0.3兆帕。

2.根据权利要求1所述的一种硅铝钾钼合金丝的制备方法，其特征在于采用硅铝钾合金钼棒坯的直径为Ø15～20毫米。

3.根据权利要求1所述的一种硅铝钾钼合金丝的制备方法，其特征在于旋锻、串打加工制成钼杆的直径为Ø5.8～8.0毫米。

4.根据权利要求1所述的一种硅铝钾钼合金丝的制备方法，其特征在于是将十根钼杆进行焊接后，进行拉拔加的。

5.根据权利要求1所述的一种硅铝钾钼合金丝的制备方法，其特征在于钼杆进行焊接时，钼杆端头打磨成锥形，经乙醇擦拭清洁端头后，再进行焊接。

钼是一种难熔金属，具有较高的高温强度、良好的导电导热性、较低的膨胀系数和易加工性，因而在汽车卤钨灯、高压钠灯、照明卤钨灯等特种灯泡及电光源器件中广泛使用，钼丝材通常用来制造灯泡挂钩、绕灯丝用芯线、导杆、引出线及塑性支架等零部件；在金属加工行业中被广泛用作线切割钼丝，窑炉行业中用作氢气炉用加热元件。目前钼丝的加工通常以Ø15～20毫米钼棒为原料，经过旋锻和拉拔加工而成。

掺杂Si、Al、K元素的硅铝钾钼合金（MAl牌号）特种钼丝，与纯钼丝和钼镧合金丝相比，再结晶温度高，同时具有高强度、高韧性的优异特性，在照明行业中被用于制作灯脚、芯线丝和支架丝，市场的需求量比较大，而且对单重≥3千克的大单重钼丝需求增大。由于Si、Al、K元素在掺杂Si、Al、K元素在硅铝钾钼合金中多以氧化物的形式存在，与纯钼和钼镧合金相比较，在大单重钼丝的生产过程中，采用将硅铝钾钼杆焊接在一起的难度很大，即使勉强焊接在一起，由于焊点的强度低，易于在后续的加工过程中从焊点开焊，从而导致无法生产出大单重的钼丝，无法满足客户对大单重钼丝的需求。

一种硅铝钾钼合金丝的制备方法专利目的

《一种硅铝钾钼合金丝的制备方法》的目的在于提供一种能有效解钼杆焊接困难、焊点强度高、后续加工不开焊，有效提高加工效率和成品率的大单重的硅铝钾钼丝的制备方法。

一种硅铝钾钼合金丝的制备方法技术方案

《一种硅铝钾钼合金丝的制备方法》的目的是通过以下技术方案实现的。

一种硅铝钾钼合金丝的制备方法，采用硅铝钾合金钼棒坯为原料，其制备过程的步骤包括将硅铝钾合金钼棒坯旋锻、串打加工制成钼杆，然后将钼杆进行焊接后进行拉拔加工；其特征在于：

（1）将硅铝钾合金钼棒坯旋锻过程是将钼坯加热至温度为1500～1550℃，保温40～60分钟，进行旋锻的，且旋锻过程保持温度恒定；

（2）串打加工过程在线加热，保持温度为1300～1350℃；

（3）将钼杆进行焊接时，控制对焊机的电压为450～500伏，对焊机电极座的在焊前和焊中所施加的初期压力为0.1～0.2兆帕；顶锻压力为0.2～0.3兆帕。

《一种硅铝钾钼合金丝的制备方法》的一种硅铝钾钼合金丝的制备方法，其特征在于采用硅铝钾合金钼棒坯的直径为Ø15～20毫米。

《一种硅铝钾钼合金丝的制备方法》的一种硅铝钾钼合金丝的制备方法，其特征在于旋锻、串打加工制成钼杆的直径为Ø5.8～8.0毫米。

《一种硅铝钾钼合金丝的制备方法》的一种硅铝钾钼合金丝的制备方法，其特征在于是将十根钼杆进行焊接后，进行拉拔加的。

《一种硅铝钾钼合金丝的制备方法》的一种硅铝钾钼合金丝的制备方法，其特征在于钼杆进行焊接时，钼杆端头打磨成锥形，经乙醇擦拭清洁端头后，再进行焊接。

《一种硅铝钾钼合金丝的制备方法》的一种硅铝钾钼合金丝的制备方法，采用传统的203旋锻加工设备对Ø15～20毫米硅铝钾合金钼棒进行开坯，直径规格再大的硅铝钾钼棒加工到Ø5.8～8.0毫米时，由于变形量太大，组织多为加工态的显微组织，无法通过该发明的方法将钼杆焊接在一起；并且提高了加热温度和保温时间，并且随着钼棒直径的逐步减少，不降低加热温度，另外提高串打工序的在线加热温度，从而得到不完全是加工组织的Ø5.8～8.0毫米的钼杆，再通过调整焊接工序的电容电压、焊接压力等工艺参数，以及对Ø5.8～8.0毫米钼杆的端头进行预处理，成功地将十根钼杆焊接在一起加工制得大单量钼丝。

一种硅铝钾钼合金丝的制备方法改善效果

《一种硅铝钾钼合金丝的制备方法》的方法，不需要增加额外投资，焊接工艺稳定、焊点的强度高，焊接后的钼杆在后续额加工过程中从不焊点开焊，提高了后续加工的工作效率和钼丝成品率，制备出了满足客户单重要求的硅铝钾钼丝。

一种硅铝钾钼合金丝的制备方法，采用硅铝钾合金钼棒坯为原料，其制备过程的步骤包括将硅铝钾合金钼棒坯旋锻，旋锻过程是将钼坯加热至温度为1500～1550℃，保温40～60分钟，旋锻过程保持温度恒定；串打加工制成钼杆，串打加工过程在线加热，保持温度为1300～1350℃；将钼杆进行焊接后进行拉拔加工；钼杆进行焊接时，控制对焊机的电压为450～500伏，对焊机电极座的在焊前和焊中所施加的初期压力为0.1～0.2兆帕；顶锻压力为0.2～0.3兆帕。

实施例1

将10根一批的Ø15～20毫米硅铝钾合金钼棒放进氢气保护的马弗炉里进行加热，在1500～1550℃的温度下保温40～60分钟后进行203旋锻开坯，并且随着钼杆直径的减小不降低加热温度；将串打加热炉温度调整为1300～1350℃，将钼杆加工到Ø5.8～8.0毫米，得到不完全是加工组织的Ø5.8～8.0毫米钼杆；对Ø5.8～8.0毫米钼杆进行截头露出新鲜的金属表面，打磨成锥形，并用乙醇对端头进行擦拭清洁处理；将两根钼杆置于钨钼对焊机上，调整上、下电极与钼杆之间的压力，保证电流传导良好；将电容的充电电压值调整为450～500伏之间；调整好移动电极座的压力，在焊前和焊中所施加的压力为初期压力，以保证两根钼杆接触面之间适当的电阻值；在焊接既将结束，钼杆处于即熔状态时施加的力为顶锻压力，以加速再结晶，形成焊接；启动操作按钮，将两根钼杆通过闪光焊接在一起；重复上述的焊接操作，将10根钼杆全部焊接在一起成为一根单重8～10千克的Ø5.8～8.0毫米大样件钼杆供后续加工使用。

实施例2

将10根密度为9.32克/立方厘米的Ø15～20毫米硅铝钾合金钼棒放进氢气保护的马弗炉里进行加热，在1520℃的温度下保温60分钟后进行203旋锻开坯，并且随着钼杆直径的减小将温度一直保持在1520℃；将串打加热炉温度调整为1300℃，将钼杆加工到Ø5.8～8.0毫米，得到不完全是加工组织的Ø5.8～8.0毫米钼杆；对Ø5.8～8.0毫米钼杆两端进行截头露出新鲜的金属表面，打磨成锥形，并用乙醇对端头进行擦拭清洁处理；将两根钼杆置于钨钼对焊机上，调整上、下电极与钼杆之间的压力，保证电流传导良好；将电容的充电电压值调整为480伏；调整好移动电极座的压力；启动操作按钮，将两根钼杆通过闪光焊接在一起；重复上述的焊接操作，通过9次焊接将10根钼杆全部焊接在一起成为一根单重8～10千克的Ø5.8～8.0毫米大样件钼杆供后续加工使用；将大样件钼杆加工到Ø0.82毫米，考察了焊接的稳定性和可靠性。随机抽检5批钼杆焊点的强度和后续加工过程中的稳定性如表1所示。从表1中可以看出，4批硅铝钾合金钼棒加工到Ø5.8～8.0毫米焊接后，其焊点数量为45个，只有两批钼杆在后续的加工过程中断成两根，即两个焊点开焊，其焊接的稳定性达到了纯钼和钼镧合金的水平，具有工业化推广应用的价值。

表1Ø5.8～8.0毫米钼杆焊接强度及焊接稳定性

2020年7月14日，《一种硅铝钾钼合金丝的制备方法》获得第二十一届中国专利奖优秀奖。 2100433B

铝硅比的大小对氧化铝生产制备方法的选择提供依据：

氧化铝的制备方法大致有：拜耳法（A/S>8~10）适合低硅比的三水铝石型、联合法(A/S=5~7)、烧结法(A/S~3.5-5)。

铝土矿主要资源分布：山西、河南、贵州、广西，储量世界第八

我国铝土矿主要矿石类型：主要为高硫、高硅低铝硅比一水硬铝石型。

硅钼棒阻性电热元件是一种以二硅化钼为基础制成的耐高温、抗氧化的电阻发热元件。在高温氧化性气氛下使用时，如同其它Si基耐高温材料一样，MoSi2表面会在高温和氧气氛下迅速生成一层光亮致密的石英（SiO2）玻璃膜，能够保护硅钼棒内层不再被进一步氧化，因此硅钼棒元件具有独特的高温抗氧化性。

在氧化气氛下、最高使用温度约为1700℃，MoSi2的电阻率随着温度升高而迅速增加。在正常情况下元件电阻不随使用时间的长短而发生变化，因此，新旧硅钼棒电热元件可以混合使用。

根据加热设备装置的结构、工作气氛和温度，对电热元件的表面负荷进行正确地选择，是硅钼棒电热元件的使用寿命的关键。