权利要求
1.一种钨合金粗丝拉拔用转盘，其特征在于，其包括圆柱和托丝锥块，且圆柱和托丝锥块之间通过过渡圆弧连接;
且圆柱的直径D1为(624+100ø2)mm，圆柱的高H1为(210-10×ø)mm;过渡圆弧沿轴向的长度L1为(D1/(120-185))mm，过渡圆弧沿径向的长度L2为((0.4-0.6)×L1)mm;托丝锥块的底部横截面直径D2为(2×(L2+L3)+D1)mm，其中，L3=((0.9-1.05)×L1+(0.6-0.85)×L2)mm;过渡圆弧的R为(20×ø)mm;其中，ø为拉丝模孔径，单位为mm。
2.一种钨合金粗丝拉拔方法，其特征在于，采用权利要求1所述的钨合金粗丝拉拔用转盘，包括如下步骤：
S1、将钨丝拉拔所产生的石墨灰与纯水、粘结剂搅拌得到石墨乳液;
S2、将石墨乳液均匀涂抹至转盘表面，确保表面全覆盖;
S3、将母丝丝头置于加热炉中加热，经过高温处理后，将丝头放入亚硝酸钠槽中进行化丝，并使用清洁布清除钨丝表面多余的亚硝酸钠;
S4、将母丝放入三段式加热炉中加热，经过加热后的钨丝穿过拉丝模进行拉拔;
S5、使用夹丝钳将钨丝从出模口拉至转盘，并将夹丝钳固定在转盘上;
S6、开启收丝电机，转盘转动带动丝材的拉拔及收丝。
3.根据权利要求2所述的钨合金粗丝拉拔方法，其特征在于，所述步骤S1中，石墨灰、纯水、粘结剂的重量比为7:(9~10):(3~4)。
4.根据权利要求2所述的钨合金粗丝拉拔方法，其特征在于，所述步骤S1中，搅拌时间为30~70min。
5.根据权利要求2所述的钨合金粗丝拉拔方法，其特征在于，所述步骤S1中，石墨乳液黏度为4.3~6.5cP。
6.根据权利要求2所述的钨合金粗丝拉拔方法，其特征在于，所述步骤S4中，加热炉的温度分别为：T1=(380+150×ø)℃，T2=(T1+50×(5-ø))℃，T3=(T2+40×(6-ø))℃。
7.根据权利要求2所述的钨合金粗丝拉拔方法，其特征在于，所述步骤S5中，其中压缩比为15~30%。
8.根据权利要求2所述的钨合金粗丝拉拔方法，其特征在于，所述步骤S5中，模温为(480+15×ø)℃。
9.根据权利要求2所述的钨合金粗丝拉拔方法，其特征在于，所述步骤S5中，拉丝速度为(8-2×ø)m/min。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及钨丝拉拔技术领域，具体为一种钨合金粗丝拉拔用转盘及采用其的钨合金粗丝拉拔方法。
背景技术
[0002]钨合金丝因其出色的性能，如高强度、高硬度和耐高温等特性，近年来广泛应用于
光伏产业，特别是在硅片切割耗材的母线中，逐步取代了部分传统的高碳钢丝。钨合金丝不仅满足了
光伏行业对切割材料的高要求，还带来了显著的商业价值和经济效益。然而，尽管钨合金丝在应用中表现出色，其生产过程仍面临技术挑战，尤其是在拉拔工艺中，亟需解决相关问题。
[0003]钨合金丝在生产过程中需要经历多道次的拉拔工作，其中粗丝(直径大于0.355mm的钨丝称为粗丝)的拉拔是制备细丝的必经之路。粗丝的拉拔一般采用诸如天然气、丙烷、氢气等气体加热，通过收丝转盘旋转带动钨合金丝穿过模具，从而使得粗丝经过拉拔得到更细的钨合金丝，并缠绕于转盘中。传统的收丝转盘通常采用生铁作为材料，由于生铁易与空气中的水蒸气发生反应，转盘表面常常覆盖铁锈，这不仅增加了收丝过程中的摩擦力，还可能污染钨丝表面;其次，传统收丝转盘中的圆柱体卷管与底部托板为垂直连接，这种设计使得钨合金丝在收丝过程中承受较大的向上挤压力。因此，在通过传统收丝转盘旋转带动收丝的过程中，由于转盘润滑性差以及设计不合理等问题，导致钨合金丝出现不同程度的叠丝甚至断丝。尤其在拉拔丝径大于1.9mm以上的钨合金丝时，由于较大的拉拔力需求，收丝过程中产生的挤压力相应增大。当收丝盘的挤压力与拉拔力总和超过钨合金丝的屈服强度时，钨合金丝容易发生断裂。断丝不仅影响拉拔的连续生产，而且给钨合金丝的产品质量和生产效率带来严重影响。
发明内容
[0004]针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种钨合金粗丝拉拔用转盘及采用其的钨合金粗丝拉拔方法。
[0005]根据本发明的一个方面，本发明提供如下技术方案：
一种钨合金粗丝拉拔用转盘，其包括圆柱和托丝锥块，且圆柱和托丝锥块之间通过过渡圆弧连接;
且圆柱的直径D1为(624+100ø2)mm，圆柱的高H1为(210-10×ø)mm;过渡圆弧沿轴向的长度L1为(D1/(120-185))mm，过渡圆弧沿径向的长度L2为((0.4-0.6)×L1)mm;托丝锥块的底部横截面直径D2为(2×(L2+L3)+D1)mm，其中，L3=((0.9-1.05)×L1+(0.6-0.85)×L2)mm;过渡圆弧的R为(20×ø)mm;其中，ø为拉丝模孔径，单位为mm。
[0006]根据本发明的另一个方面，本发明提供如下技术方案：
一种钨合金粗丝拉拔方法，采用上述的钨合金粗丝拉拔用转盘，包括如下步骤：
S1、将钨丝拉拔所产生的石墨灰与纯水、粘结剂按照重量比为7:(9~10):(3~4)的比例倒入搅拌桶中，搅拌30~70min，使其黏度为4.3~6.5cP，制备得到石墨乳液;
S2、将石墨乳液均匀涂抹至转盘表面，反复涂抹3~5次，确保表面全覆盖;
S3、将母丝丝头置于加热炉中加热3~5min，经过高温处理后，将丝头放入亚硝酸钠槽中进行化丝，并使用清洁布清除钨丝表面多余的亚硝酸钠;
S4、将母丝放入三段式加热炉中加热，加热炉的温度分别为：T1=(380+150×ø)℃，T2=(T1+50×(5-ø))℃，T3=(T2+40×(6-ø))℃，经过加热后的钨丝穿过拉丝模进行拉拔;
S5、使用夹丝钳将钨丝从出模口拉至转盘，并将夹丝钳固定在转盘上，其中压缩比(即经过拉拔后钨丝直径的减小量与原始钨丝直径的比值)为15~30%，模温为(480+15×ø)℃，拉丝速度为(8-2×ø)m/min;
S6、开启收丝电机，转盘转动带动丝材的拉拔及收丝。
[0007]本发明的有益效果如下：
本发明提供一种钨合金粗丝拉拔用转盘及采用其的钨合金粗丝拉拔方法，提供一种具有特定结构的转盘，该转盘通过过渡圆弧、托丝锥块，引导钨丝有序排列，杜绝了钨丝的重叠，有效降低断丝率。且本发明协同丝径与速度、温度的关系，完美平衡了钨丝的塑性与韧性，显著降低了断丝率，提升了拉丝成功率，拉拔过程未出现断丝现象，叠丝率为零。同时将废石墨灰变废为保，不仅提升了石墨乳的价值还提高了生产效率。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0009]图1为本发明转盘的整体结构示意图;
图2为本发明转盘的主视图;
图3为图2中A处的放大图。
[0010]其中，1-圆柱;2-托丝锥块;3-过渡圆弧。
[0011]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0012]下面将结合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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0013]根据本发明的一个方面，本发明提供如下技术方案：
如图1-3所示，一种钨合金粗丝拉拔用转盘，其包括圆柱1和托丝锥块2，且圆柱1和托丝锥块2之间通过过渡圆弧3连接;
且圆柱1的直径D1为(624+100ø2)mm，圆柱1的高H1为(210-10×ø)mm;过渡圆弧3沿轴向的长度L1为(D1/(120-185))mm，过渡圆弧3沿径向的长度L2为((0.4-0.6)×L1)mm;托丝锥块2的底部横截面直径D2为(2×(L2+L3)+D1)mm，其中，L3=((0.9-1.05)×L1+(0.6-0.85)×L2)mm;过渡圆弧3的R为(20×ø)mm;其中，ø为拉丝模孔径，单位为mm。
[0014]根据本发明的另一个方面，本发明提供如下技术方案：
一种钨合金粗丝拉拔方法，采用上述的钨合金粗丝拉拔用转盘，包括如下步骤：
S1、将钨丝拉拔所产生的石墨灰与纯水、粘结剂按照重量比为7:(9~10):(3~4)的比例倒入搅拌桶中，搅拌30~70min，使其黏度为4.3~6.5cP，制备得到石墨乳液;
S2、将石墨乳液均匀涂抹至转盘表面，反复涂抹3~5次，确保表面全覆盖;
S3、将母丝丝头置于加热炉中加热3~5min，经过高温处理后，将丝头放入亚硝酸钠槽中进行化丝，并使用清洁布清除钨丝表面多余的亚硝酸钠;
S4、将母丝放入三段式加热炉中加热，加热炉的温度分别为：T1=(380+150×ø)℃，T2=(T1+50×(5-ø))℃，T3=(T2+40×(6-ø))℃，经过加热后的钨丝穿过拉丝模进行拉拔;
S5、使用夹丝钳将钨丝从出模口拉至转盘，并将夹丝钳固定在转盘上，其中压缩比为15~30%，模温为(480+15×ø)℃，拉丝速度为(8-2×ø)m/min;
S6、开启收丝电机，转盘转动带动丝材的拉拔及收丝。
[0015]以下结合具体实施例对本发明技术方案做进一步说明。
[0016]实施例1
一种钨合金粗丝拉拔方法，包括如下步骤：
S1、将钨丝拉拔所产生的石墨灰与纯水、粘结剂按照重量比为7:10:3的比例倒入搅拌桶中，搅拌50min，使其黏度为4.8cP，制备得到石墨乳液;
S2、将石墨乳液均匀涂抹至转盘表面，反复涂抹4次，确保表面全覆盖;
S3、选用直径为2.4mm，质量为5.3kg的钨丝为母丝，将母丝丝头置于加热炉中加热4min，经过高温处理后，将丝头放入亚硝酸钠槽中进行化丝，并使用清洁布清除钨丝表面多余的亚硝酸钠;
S4、采用孔径ø为1.9mm的拉丝模进行拉拔，将母丝放入三段式加热炉中加热，加热炉的温度分别为：T1=665℃，T2=820℃，T3=984℃，经过加热后的钨丝穿过拉丝模进行拉拔;
S5、使用夹丝钳将钨丝从出模口拉至转盘，并将夹丝钳固定在转盘上，转盘的圆柱的直径D1为985mm，圆柱的高H1为191mm;过渡圆弧沿轴向的长度L1为6.4mm，过渡圆弧沿径向的长度L2为2.6mm;托丝锥块的底部横截面直径D2为1004.8mm，其中，L3=7.3mm;过渡圆弧的R为38mm;其中压缩比为20.83%，模温为508.5℃，拉丝速度为4.2m/min;
S6、开启收丝电机，转盘转动带动丝材的拉拔及收丝，在该条件下拉拔10次，未出现断丝现象，叠丝率为零。
[0017]实施例2
一种钨合金粗丝拉拔方法，包括如下步骤：
S1、将钨丝拉拔所产生的石墨灰与纯水、粘结剂按照重量比为7:10:4的比例倒入搅拌桶中，搅拌60min，使其黏度为5.6cP，制备得到石墨乳液;
S2、将石墨乳液均匀涂抹至转盘表面，反复涂抹5次，确保表面全覆盖;
S3、选用直径为2.9mm，质量为5.5kg的钨丝为母丝，将母丝丝头置于加热炉中加热5min，经过高温处理后，将丝头放入亚硝酸钠槽中进行化丝，并使用清洁布清除钨丝表面多余的亚硝酸钠;
S4、采用孔径ø为2.4mm的拉丝模进行拉拔，将母丝放入三段式加热炉中加热，加热炉的温度分别为：T=740℃，T2=870℃，T3=1014℃，经过加热后的钨丝穿过拉丝模进行拉拔;
S5、使用夹丝钳将钨丝从出模口拉至转盘，并将夹丝钳固定在转盘上，转盘的圆柱的直径D1为1200mm，圆柱的高H1为186mm;过渡圆弧沿轴向的长度L1为7.7mm，过渡圆弧沿径向的长度L2为3.9mm;托丝锥块的底部横截面直径D2为1230.6mm，其中，L3=11.4mm;过渡圆弧的R为48mm;其中压缩比为17.24%，模温为516℃，拉丝速度为3.2m/min;
S6、开启收丝电机，转盘转动带动丝材的拉拔及收丝，在该条件下拉拔10次，未出现断丝现象，叠丝率为零。
[0018]实施例3
一种钨合金粗丝拉拔方法，包括如下步骤：
S1、将钨丝拉拔所产生的石墨灰与纯水、粘结剂按照重量比为7:9:4的比例倒入搅拌桶中，搅拌70min，使其黏度为6.3cP，制备得到石墨乳液;
S2、将石墨乳液均匀涂抹至转盘表面，反复涂抹3次，确保表面全覆盖;
S3、选用直径为3.5mm，质量为5.8kg的钨丝为母丝，将母丝丝头置于加热炉中加热3min，经过高温处理后，将丝头放入亚硝酸钠槽中进行化丝，并使用清洁布清除钨丝表面多余的亚硝酸钠;
S4、采用孔径ø为2.9mm的拉丝模进行拉拔，将母丝放入三段式加热炉中加热，加热炉的温度分别为：T=815℃，T2=920℃，T3=1044℃，经过加热后的钨丝穿过拉丝模进行拉拔;
S5、使用夹丝钳将钨丝从出模口拉至转盘，并将夹丝钳固定在转盘上，转盘的圆柱的直径D1为1465mm，圆柱的高H1为181mm;过渡圆弧沿轴向的长度L1为9.4mm，过渡圆弧沿径向的长度L2为5.6mm;托丝锥块的底部横截面直径D2为1505.4mm，其中，L3=14.6mm;过渡圆弧的R为58mm;其中压缩比为17.14%，模温为523.5℃，拉丝速度为2.2m/min;
S6、开启收丝电机，转盘转动带动丝材的拉拔及收丝，在该条件下拉拔10次，未出现断丝现象，叠丝率为零。
[0019]对比例1
与实施例1的不同之处在于，过渡圆弧沿轴向的长度L1为4.3mm。
[0020]拉拔并收丝结束后，共断丝15次，叠丝率为5%。
[0021]对比例2
与实施例1的不同之处在于，过渡圆弧沿径向的长度L2为6.3mm。
[0022]拉拔并收丝结束后，共断丝10次，叠丝率为2%。
[0023]对比例3
与实施例1的不同之处在于，过渡圆弧的R为3.7mm。
[0024]拉拔并收丝结束后，共断丝23次，叠丝率为0%。
[0025]对比例4
与实施例1的不同之处在于，模温为470℃。
[0026]拉拔并收丝结束后，共断丝18次，叠丝率为0%。
[0027]对比例5
与实施例1的不同之处在于，拉丝速度为5.5m/min。
[0028]拉拔并收丝结束后，共断丝8次，叠丝率为0%。
[0029]对比例6
与实施例1的不同之处在于，采用圆柱与底部托板为垂直连接的传统转盘。
[0030]拉拔并收丝结束后，共断丝27次，叠丝率为0%。
[0031]对比例7
与实施例1的不同之处在于，转盘表面未涂抹石墨乳。
[0032]拉拔并收丝结束后，共断丝23次，叠丝率为10%。
[0033]对比例8
与实施例1的不同之处在于，不采用三段式加热炉，采用一段加热炉，其温度为980℃。
[0034]拉拔并收丝结束后，共断丝18次，叠丝率为0%。
[0035]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。
说明书附图(3)
声明：
“钨合金粗丝拉拔用转盘及采用其的钨合金粗丝拉拔方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：崇义章源钨业股份有限公司
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