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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及拉丝设备,特别涉及一种钨合金杆退火装置及方法。
技术介绍
1、随着光伏领域的快速发展,对硅片的需求量急剧上升,目前多采用碳钢切割丝对硅片进行切割,为满足“双碳”要求,提升硅片利用率,对硅片的厚度和利用率有了更高要求,要求硅片更薄、单支硅锭切割的硅片更多,进而对切割丝提出了丝径更细、强度更高的要求。
2、钨合金丝具有高强度(丝径0.035mm,钨合金丝拉断力≥5.0n)、塑性变形能力好(可加工至0.020-0.030mm)等特点,是作为基本替代碳钢切割丝的理想材料;但对于切割丝,不仅要求高的强度指标,还要确保单丝长度不低于5万米;硅片切割丝的指标对钨合金丝坯料提出了更高要求。
3、钨合金杆坯加工过程中会产生晶粒破碎和显著加工硬化,而严重的加工硬化会引起后续加工过程中的断丝,通过再结晶退火可消除钨条加工过程中的加工硬化,稳定晶粒尺寸,是钨丝加工过程中的重要工艺环节,退火设备稳定性差、退火工艺不合理等增加后道次加工断线几率,且性能一致性差,无法获得长度一定、性能稳定的高强度钨合金丝线材,严重影响了钨合金丝材在光伏、半导体等硅片切割领域内的应用,稳定钨合金杆坯中的晶粒尺寸、消除加工过程的加工硬化是高强度钨合金丝加工中亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种钨合金杆退火装置及方法,以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。
2、为了实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
3、本申请提供一种钨合金杆退火装置,包括:加热单
4、优选的,所述保温套为氧化锆材质;和/或,所述保温套与所述炉壳的内侧壁之间的孔隙填充耐火棉。
5、优选的,所述导向环的内孔为锥形结构,且所述锥形结构的小端朝向所述钨管的端面。
6、优选的,所述锥形结构的最小径向尺寸大于所述钨合金杆直径[2,4]mm。
7、优选的,所述加热单元还包括:红外测温模块,所述红外测温模块安装于所述炉壳上,并沿径向穿过所述保温套,对所述钨管的加热温度进行实时监测。
8、优选的,所述炉壳的侧壁还设置有防爆孔,所述防爆孔内布设有锡纸防爆膜。
9、优选的,所述出料单元包括:牵引轮和导向轮,所述导向轮有多个,多个所述导向轮并列布置,所述牵引轮通过伺服电机驱动。
10、优选的,所述出料单元还包括:压紧模块,所述压紧模块用于将所述钨合金杆压紧在所述牵引轮上。
11、优选的,所述冷却管为环形腔体结构,一端过盈连接于所述炉头挡板上,另一端通过支架固定于上。
12、本申请实施例还提供一种钨合金杆退火方法,采用上述任一所述的钨合金杆退火装置对钨合金杆进行退火,所述钨合金杆退火方法包括:将炉头挡板和冷却管密闭,由保护单元通过进气管向钨管内通入保护气体;通气一段时间后,通过所述保护单元的排气管收集所述钨管内的保护气进行爆鸣试验;所述爆鸣试验通过后,关闭所述排气管,并将所述炉头挡板、所述冷却管打开,在所述炉头挡板、所述冷却管处将所述保护气点燃;启动igbt中频电源,通过加热线圈对所述钨管进行加热,并逐步增加所述igbt中频电源的功率,直至将所述钨管加热至预设工艺温度;将待退火的钨合金杆通过进料单元送入加热单元的所述钨管中进行加热退火,退火速度为[0.3,3]m/min;由出料单元将所述钨管内的钨合金杆经冷却管后牵引出。
13、有益效果:
14、本申请实施例提供的钨合金杆退火装置包括:加热单元、进料单元、出料单元和保护单元。进料单元和出料单元分别位于加热单元的两端,进料单元用于将待退火的钨合金杆送入加热单元中;保护单元通过进气管与加热单元连接,以将保护气体通过进气孔送入钨管内,对钨管内的钨合金杆进行保护;加热单元与出料单元之间通过冷却管连接,出料单元用于将加热单元中退火后的钨合金杆经冷却管后牵引出。其中,加热单元包括:炉壳、保温套、炉头隔热环、炉头挡板、钨管、加热线圈和igbt中频电源。炉壳为两端开口的筒状结构,保温套位于炉壳的筒状结构内,且炉壳两端开口分别密封连接一个炉头挡板,每个炉头挡板与保温套的端部之间安装一个炉头隔热环。钨管位于炉壳的筒状结构内,端部出装于炉头隔热环中,且钨管的端部与炉头挡板之间还设置有导向环,钨管的侧壁上还设置有进气孔。加热线圈螺旋环绕于钨管外侧壁,且加热线圈通过进水法兰、出水法兰与导电铜排连接,导电铜排与igbt中频电源连接。
15、籍以,钨合金杆的在同一退火条件下实现连续不间断退火,整个过程退火性能稳定,无需再进行后续道次加工,有效解决目前钨合金杆加工时,退火工序中晶粒尺寸不均匀、加工硬化无法完全消除等问题,为高强度、大长度钨合金杆制备加工提供保障。
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1.一种钨合金杆退火装置,其特征在于,包括:加热单元、进料单元、出料单元和保护单元;所述进料单元和所述出料单元分别位于所述加热单元的两端,所述进料单元用于将待退火的钨合金杆送入所述加热单元中,所述加热单元与所述出料单元之间通过冷却管连接,所述出料单元用于将所述加热单元中退火后的钨合金杆经所述冷却管后牵引出;
2.根据权利要求1所述的钨合金杆退火装置,其特征在于,所述保温套为氧化锆材质;和/或,所述保温套与所述炉壳的内侧壁之间的孔隙填充耐火棉。
3.根据权利要求1所述的钨合金杆退火装置,其特征在于,所述导向环的内孔为锥形结构,且所述锥形结构的小端朝向所述钨管的端面。
4.根据权利要求3所述的钨合金杆退火装置,其特征在于,所述锥形结构的最小径向尺寸大于所述钨合金杆直径[2,4]mm。
5.根据权利要求1所述的钨合金杆退火装置,其特征在于,所述加热单元还包括:红外测温模块,所述红外测温模块安装于所述炉壳上,并沿径向穿过所述保温套,对所述钨管的加热温度进行实时监测。
6.根据权利要求1所述的钨合金杆退火装置,其特征在于,所述炉壳
7.根据权利要求1所述的钨合金杆退火装置,其特征在于,所述出料单元包括:牵引轮和导向轮,所述导向轮有多个,多个所述导向轮并列布置,所述牵引轮通过伺服电机驱动。
8.根据权利要求7所述的钨合金杆退火装置,其特征在于,所述出料单元还包括:压紧模块,所述压紧模块用于将所述钨合金杆压紧在所述牵引轮上。
9.根据权利要求7所述的钨合金杆退火装置,其特征在于,所述冷却管为环形腔体结构,一端过盈连接于所述炉头挡板上,另一端通过支架固定于上。
10.一种钨合金杆退火方法,其特征在于,采用权利要求1-9任一所述的钨合金杆退火装置对钨合金杆进行退火,所述钨合金杆退火方法包括:
...【技术特征摘要】
1.一种钨合金杆退火装置,其特征在于,包括:加热单元、进料单元、出料单元和保护单元;所述进料单元和所述出料单元分别位于所述加热单元的两端,所述进料单元用于将待退火的钨合金杆送入所述加热单元中,所述加热单元与所述出料单元之间通过冷却管连接,所述出料单元用于将所述加热单元中退火后的钨合金杆经所述冷却管后牵引出;
2.根据权利要求1所述的钨合金杆退火装置,其特征在于,所述保温套为氧化锆材质;和/或,所述保温套与所述炉壳的内侧壁之间的孔隙填充耐火棉。
3.根据权利要求1所述的钨合金杆退火装置,其特征在于,所述导向环的内孔为锥形结构,且所述锥形结构的小端朝向所述钨管的端面。
4.根据权利要求3所述的钨合金杆退火装置,其特征在于,所述锥形结构的最小径向尺寸大于所述钨合金杆直径[2,4]mm。
5.根据权利要求1所述的钨合金杆退火装置,其特征在于,所述加热单元还包括:红外测温模块,所述...
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