[发明专利]一种超长高强超细钨合金丝及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超长高强超细钨合金丝及其制备方法，所述超长高强超细钨合金丝包含钨、钼和稀土氧化物，所述钨合金丝中的钼的含量为5‑40wt％；所述钨合金丝的线径为37μm以下；所述钨合金丝的抗拉强度为5600MPa以上；所述钨合金丝的长度为单根12万米以上。本发明通过控制钨合金丝中的钼的含量为5‑40wt％，提高超细钨合金丝的抗拉强度和单根长度，并实现线径的同步减小，线径为37μm以下，抗拉强度为5600MPa以上，单根12万米以上，从而获得既能满足抗拉强度要求，又能保证成品合格率的高强超细钨丝。

技术领域

本发明涉及钨合金丝技术领域，具体涉及一种超长高强超细钨合金丝及其制备方法。

背景技术

目前，光伏行业迅猛发展，降本增效需求强烈，要求硅料朝着大片化和超薄化方向发展，尽量提高硅料利用率，现有金刚线母线为高碳钢丝，最小尺寸为40微米，破断力相对较小，无法满足产业发展需求。后续开发的稀土强化钨合金母线，强度更高，可暂时满足使用需求，最小线径达到37微米，抗拉强度高达5000MPa，但是光伏组件生产企业为了进一步降低成本，提出更高要求，一方面继续降低线径，另一方面继续提高强度，同时单根长度要求超过12万米。目前的制备技术无法完全满足，部分企业已经开发出线径为37微米以下的超细钨丝(CN 114250395 A，CN 114231813 A，CN 114250395 A，CN 113186438A，CN113234980 A，CN 114250395 A，CN 114231813 A，CN 113215463A，CN 114211049 A)，抗拉强度为5500MPa以上，但是单根长度不到10万米，且在使用过程中容易断丝，而单根越长，断线的风险越高，合格率越低。亟需开发一种新型高强超细钨合金母线的制备方法，在保证抗拉强度达标的情况下，进一步改善韧性，提高单根长度超过12万米。

发明内容

鉴于目前存在的上述不足，本发明提供一种超长高强超细钨合金丝及其制备方法，本发明提高超细钨合金丝的抗拉强度和单根长度，并实现线径的同步减小，线径为37μm以下，抗拉强度为5600MPa以上，单根12万米以上。

为了达到上述目的，本发明提供一种超长高强超细钨合金丝，所述超长高强超细钨合金丝包含钨、钼和稀土氧化物，所述钨合金丝中的钼的含量为5-40wt％；所述钨合金丝的线径为37μm以下；所述钨合金丝的抗拉强度为5600MPa以上；所述钨合金丝的长度为单根12万米以上。

依照本发明的一个方面，所述稀土氧化物氧化镧、氧化铈、氧化钇中的任意一种或多种。

依照本发明的一个方面，所述稀土氧化物的含量为0.1-5.0wt％。

基于同一发明构思，本发明还提供了上述超长高强超细钨合金丝的制备方法，包括以下步骤：

制粉：采用液液混合、固液混合或者固固混合的方式，实现均匀混合，再经氢还原后得到合金粉；

压制：采用冷等静压、钢模压制或者热等静压的方式制备压坯，再将压坯压制成坯料，并在氢气中进行预烧结，获得预烧结坯料；

烧结：将预烧结坯料进行烧结，获得相对致密度为90％-99％的烧结批条；

压力加工：采用锻造或者轧制的方式进行开坯，再进行多道次旋锻，得到细棒，再通过不同规格拉丝模进行拉拔，得到所需的钨合金丝。

依照本发明的一个方面，在压制过程中，所述压制的压力为100-300MPa，将压坯压制成1-7公斤坯料；所述预烧结的温度为1100-1500℃。

依照本发明的一个方面，在烧结过程中，所述烧结的温度为1700-2500℃，所述烧结的时间为2-10小时。

依照本发明的一个方面，在压力加工的过程中，所述开坯的温度在1500-1800℃。

依照本发明的一个方面，所述钨合金丝还需进行电解抛光和清洗处理。