钨加工主要工艺技术

一、粉末冶金（钨制品坯体核心工艺）

1. 钨粉制备：氢还原三氧化钨，得到不同粒度钨粉；也可采用喷雾、球磨细化粉末。

2. 混粉 / 掺杂：掺杂镧、铈、钾、硅、铝，制备镧钨、铈钨、钾钨等合金粉末，改善高温韧性。

3. 压制成型

• 钢模冷压：简单坯件，压力成型生坯

• 等静压（CIP 冷等静压）：大尺寸、复杂坯料，密度均匀，钨棒、钨靶常用

4. 烧结

• 氢气氛烧结：低温预烧 + 高温液相 / 固相烧结，氢气保护防氧化

• 真空烧结：高纯钨件、钨合金，高真空环境

• 活化烧结：降低烧结温度，细化晶粒

二、塑性变形加工（把烧结钨坯变成棒、丝、板、带）

烧结后的钨坯很脆，需要高温下塑性加工。

1. 旋锻（锻打）：高温旋锻钨坯，生产钨棒、钨杆；逐步减径，破碎烧结晶粒，提升致密度与韧性。

2. 拉丝：高温拉丝，制作钨丝、细钨杆；多次模拉，中间退火消除加工硬化。

3. 轧制：热轧→温轧，生产钨板、钨片、钨带；钨室温脆，大多必须高温轧制。

4. 挤压：用于钨铜、钨银复合材料，或者异形钨坯。

重点：钨常温几乎不能塑性变形，锻、轧、拉全部要加热到高温，加工中间频繁去应力退火。

三、机械切削加工

钨硬度高、脆性大，普通刀具磨损极快。

1. 车削：使用 PCBN 立方氮化硼、硬质合金刀具；小进给、低切削速度，可干切或少量冷却；容易崩边。

2. 铣削：适合简单外形，多用硬质合金 / 金刚石刀具，轻切削。

3. 磨削：最常用！金刚石砂轮磨削钨件，平面、外圆、内孔，钨零件主要靠磨削获得尺寸精度。

纯钨不适合攻丝，螺纹一般采用镶嵌或者放电加工。

四、特种加工（钨最常用，解决硬脆难切削）

1. 电火花加工 EDM（放电）：电火花线切割、电火花成型；导电钨材料首选，切薄片、异形孔、复杂轮廓，不受硬度影响。钨电极本身就是这个工艺的耗材。

2. 激光切割：薄板钨板切割，热影响区较大，边缘会有重熔层。

3. 超声波加工：钨陶瓷、多孔钨，打小孔，适合脆件。

4. 电化学加工：抛光、去毛刺，做钨表面镜面。

五、后续热处理与表面处理

1. 高温退火：消除加工应力，调控晶粒；分再结晶退火、去应力退火。钨再结晶后会变脆，工艺需要控制。

2. 表面清洗：碱洗、酸洗，去除氧化皮、石墨油污。

3. 涂层处理：渗硅、喷涂，提升钨抗氧化（钨高温极易氧化，>500℃开始氧化挥发）。

4. 焊接：钨焊接难度高，常用电子束焊、真空钎焊；普通电弧焊钨极易开裂。

六、钨基复合材料特有工艺

• 钨铜 / 钨银：熔渗法、混粉压制烧结熔渗，粉末 + 铜液渗透多孔钨骨架。

• TZM 钼钨合金：粉末冶金 + 锻造轧制。

简单总结流程示例（钨棒）

钨粉→冷等静压压制→氢高温烧结→高温旋锻→退火→磨削 / 线切割→成品。