中华人民共和国国际标准(UDC669.27-426:6621.32+621.38.032GB4181—884)
钨 丝
Tungsten wires
———————————————————————————————————————
本标准适用于制造电光源及电子器件中灯丝、热丝、栅极、弹簧等用途的钨丝。
1 牌号、用途及规格
1.1 钨丝的牌号及用途应符合表1规定。
牌号 |
类型 |
用 途 |
WAL1 |
T |
制造高色温灯丝、耐震灯灯丝、双螺旋灯丝等 |
L |
制造白炽灯灯丝、发射管阴极、高温电极、钨绞丝等 |
|
W |
制造电子管折叠热丝等 |
|
WAL2 |
T |
制造荧光灯灯丝等 |
L |
制造电子管热丝、白炽灯灯丝、钨绞丝等 |
|
W |
制造电子管折叠热丝、栅丝、阴极等 |
|
WAL3 |
L |
制造普通照明灯灯丝、半导体弹簧丝等 |
W1 |
制造钨绞丝及加热元件等 |
|
W2 |
制造电子管栅极边杆、钨绞丝等 |
注:“T”类型钨丝采用“推拉”法或低倍芯线绕螺旋检验其绕丝性能;“L”类型钨丝采用绕螺旋检验其绕丝性能;“W”类型钨丝采用弯折试验其性能。
1.2 各种牌号的钨丝规格应符合表2规定。
牌号 |
WAL1, WAL2, WAL3 |
W1,W2 |
|
黑 丝 |
白 丝 |
||
最小直径(微米) |
10 |
5 |
400 |
最大直径(微米) |
1800 |
12 |
1800 |
2 技术要求
2.1 化学成分
钨丝的化学成分应符合表3规定。
牌号 |
钨含量不小于% |
其它元素总和不大于% |
每种元素含量不大于% |
WAL1,WAL2,WAL3 |
99.92 |
0.08 |
0.01 |
W1 |
99.95 |
0.05 |
0.01 |
W2 |
99.95 |
0.08 |
0.01 |
注:钾不作为杂质含量。
2.2 绕丝性能
2.2.1 “L”类型钨丝及直径20~50微米“T”类型按3.2条规定绕丝,不得分层与脆断。
2.2.2 直径大于60~120微米“T”类型双螺旋灯丝用钨丝进行对拉检验,推拉5段中有两段不断为合格,如第一次不合格允许去掉3~5米以后再推拉5段其中有两段不断为合格,否则为不合格。
2.2.3 “W”类型的电子管折叠热丝用钨丝按3.4条规定进行弯折试验,在弯折处不得开裂。
2.3 抗拉强度
“W”类型钨丝抗拉强度应符合表4规定。
直径d 微米 |
200毫米丝段极限抗拉强度下限 gf/mg |
5<d≤10 |
95 |
10<d≤26 |
90 |
26<d≤36 |
87 |
36<d≤40 |
81 |
40<d≤45 |
78 |
45<d≤55 |
72 |
55<d≤112 |
68 |
112<d≤140 |
66 |
140<d≤200 |
60 |
注:特殊用途的电子管栅极用钨丝要求同一轴丝抗拉强度不大于5g/mg。
2.4 直线性
钨丝应很容易地从线轴上放用,其曲环直径应符合表5规定。
直径d 微米 |
曲环直径 mm |
5<d≤10 |
>5 |
10<d≤18 |
>3 |
18<d≤30 |
>5 |
30<d≤60 |
>10 |
d>60 |
>15 |
2.5 尺寸
2.5.1 钨丝的直径允许偏差应符合表6规定。
直径d 微米 |
200mm丝段重量 mg |
200mm丝段重量偏差 % |
直径偏差 % |
|||
O级 |
Ⅰ级 |
Ⅱ级 |
Ⅰ级 |
Ⅱ级 |
||
5<d≤10 |
0.075~0.3 |
|
±4 |
±5 |
|
|
10<d≤18 |
>0.30~0.98 |
|
±3 |
±4 |
|
|
18<d≤40 |
>0.98~4.85 |
±2 |
±2.5 |
±3 |
|
|
40<d≤80 |
>4.85~19.39 |
±1.5 |
±2.0 |
±2.5 |
|
|
80<d≤300 |
>19.39~272.71 |
±1.0 |
±1.5 |
±2.0 |
|
|
300<d≤350 |
>272.71~371.19 |
|
±1.0 |
±1.5 |
|
|
350<d≤500 |
|
|
±1.5 |
±2.0 |
||
500<d≤1800 |
|
|
±1.0 |
±1.5 |
注:直径大于10至250微米钨丝,每根丝任两处200mm丝段重量差不超过同级公差1 2。
直径大于250至300微米钨丝,每根丝任两处200mm丝段重量差不超过Ⅱ级公差1 2。
2.5.2 每根钨丝最短长度应符合表7规定。
直径d 微米 |
200mm丝段重量 mg |
最短长度 m |
5<d≤10 |
0.075~0.30 |
300 |
10<d≤60 |
>0.30~10.91 |
400 |
60<d≤100 |
>10.91~30.30 |
350 |
100<d≤150 |
>30.30~68.18 |
200 |
150<d≤200 |
>68.18~121.20 |
100 |
200<d≤350 |
>121.20~371.19 |
50 |
350<d≤700 |
- |
相当于75g重量的长度 |
700<d≤1800 |
- |
相当于100g重量的长度 |
2.6 高温性能
φ1.25mm钨丝高温抗蠕变性能应符合表8规定。
牌号 |
WAL1 |
WAL2 |
WAL3 |
蠕变残余伸长(毫米) |
<2 |
<4 |
<7 |
高温处理后,WAL1牌号φ1.25mm钨丝金相组织不低于图1,φ0.4mm钨丝金相组织不低于WAL2牌号φ0.4mm钨丝金相组织不低于图3;WAL3牌号φ0.4mm钨丝金相组织不低于图4。
2.7 热脆性能
WAL1及WAL2牌号钨丝按3.10条高温加热后弯折不脆断。
2.8 表面质量
2.8.1 五四表面应光滑,呈均匀的黑色,应无霉点及影响使用的裂纹、毛刺、划伤、凹坑、直径小于150μm的钨丝,手摸不应有曲丝,W2牌号钨丝允许有小毛刺,但每根丝不超过10处,每处不超过15mm。
2.8.2 白钨丝不能有污染及明显氧化现象。φ5~12μm的钨丝不绕丝。
2.9 线轴及复绕
每根丝应该是连续一根整丝,直径小于等于350μm的钨丝应绕在线轴上,复绕均匀,外线头要固定好。直径大于350μm的钨丝,绕成线卷,不得扭结成“8”字形,每卷用软金属捆3~4处,线轴及线卷规格应符合表9规定。
直径 d μm |
线轴及线卷规格 mm |
||
线轴尺寸 |
线卷直径 |
||
内径 |
宽 |
||
5≤d<10 |
20~30 |
15~20 |
- |
10≤d<30 |
20~30 |
20~25 |
- |
30≤d<100 |
40 |
20~25 |
- |
100≤d<350 |
85 |
15~20 |
- |
350≤d<450 |
- |
- |
135 |
450≤d<750 |
- |
- |
210 |
750≤d<1250 |
- |
- |
350 |
1250≤d<1800 |
- |
- |
600 |
2.10 特殊要求
队有特殊要求用途的丝可经供需双方协商另议。
3 试验方法
3.1 根据2.1条要求,化学成分按GB4324.1~4324.30—84《钨化学分析方法》进行。
3.2 绕丝方法
3.2.1 按表10进行绕丝。
牌号 |
类型 |
直径d μm |
200mm丝段重量 mg |
绕丝条件 |
|
|||
芯线倍数 |
绕丝机转速rpm |
绕丝长度m |
绕丝反拉力gf/mg |
|
||||
WAL1 WAL2 WAL3 |
L |
12≤d<24 14≤d<18 |
0.44~0.59 >0.59~0.98 |
5 4 |
5000 5000 |
30 30 |
抗拉力的10%~15% |
|
WAL1 WAL2 WAL3 |
L |
18≤d<25 25≤d<50 50≤d<80 80≤d<200 200≤d<320 320≤d<800 |
>0.98~1.89 >1.89~7.57 >7.57~19.39 >19.39~121.2 >121.2~310.28 - |
3 2.5 2 2 3 3 |
5000 5000 3000 3000 1000 |
30 30 30 20 20 |
||
- |
|
|||||||
- |
|
|||||||
- |
|
|||||||
加热500~600℃手工绕150mm螺旋 |
|
|||||||
WAL1 WAL2 |
T |
20≤d<60 |
1.21~10.91 |
1.8 |
5000 |
30 |
抗拉力的10%~15% |
注:①绕丝时螺距为钨丝直径的1.5倍,且均匀。
②绕丝合格后,对直径80~800μm的螺旋丝,清洗掉石墨乳后在25倍显微镜下观察。
3.2.2 用于绕丝性能检验的绕丝机精度应符合表11规定。
直径d μm |
200mm丝段重量 mg |
绕丝机主轴径向跳动不大于mm |
绕丝机机头主轴轴向串动 不大于mm |
≤38.6 |
≤4.5 |
0.015 |
0.015 |
>38.6 |
>4.5 |
0.03 |
0.02 |
3.3 根据2.2.2条要求,推拉检验方法是将受检一轴钨丝放在平板上,将钨丝的外端引出,在推拉工具的芯线上绕一圈,按表12规定进行推拉试验。
芯线直径 |
钨丝直径的3.5倍 |
芯线材料 |
可以自由转动的直弹簧丝 |
推拉丝长度 |
每次推拉约0.8m |
推拉速度 |
约0.2m/s |
推拉器内两模子间距离 |
芯线的1~2倍 |
进出丝的夹角 |
约180° |
3.4 根据2.2.3条要求,弯折检验方法是取400mm钨丝,用曲率半径为0.2mm的镊子,在相距10mm以上不同地方弯折10处,直径大于80至320μm的钨丝弯折90°检查,小于等于80μm的钨丝弯折90°在拉直。用肉眼观察不允许有两处开裂,如第一次不合格则加倍检验。不允许在有两处开裂。
3.5 根据2.3条要求,抗拉强度实验是取1m长试验在拉力机上按附录A方法测量两次,两次合格后取其平均值,为其抗拉强度。栅极等特殊用途的钨丝取2m长试样测三次,三次均合格后,取其平均值为其抗拉强度。
3.6 根据2.4条要求,直线性检验用肉眼与量尺检验。
3.7 根据2.5.1条要求,直径大于350μm的钨丝直径测量,是用Ⅰ级千分尺检验测量,在距离端1m处在相互垂直的方向上测量三点;直径小于350μm钨丝直径测量,是在200㎜圆周测定卡上切取200mm丝段,用相应精度的扭力天平测量,首尾两端均需称两个样品,合格后取其平均值,为200mm丝段重量,天平称量范围应符合表13规定。
200mm丝段重量mg |
<2 |
≥2~5 |
≥5~10 |
≥10~25 |
≥25~50 |
≥50~100 |
≥100~250 |
250 |
天平称量mg |
2 |
5 |
10 |
25 |
50 |
100 |
250 |
500 |
3.8 更局2.5.2条要求,长度测量对于直径大于350μm的钨丝以重量为测量值,对于直径小于等于350μm的钨丝以复绕机计数器读数为测量值。
3.9 根据2.6条要求,高温性能试验按GB4194-84《钨丝蠕变试验、高温处理及金相检查方法》检验。
3.10 根据2.8要求,热脆性能试验是对于WAL1牌号小于350μm的钨丝和WAL2牌号小于200μm的钨丝,切取1m长的钨丝绕在钨扳上,用20%NaOH煮去石墨乳,清水洗净,按表14的条件加热,冷却后在未弯折的直丝上用曲率半径为0.2mm镊子弯折90°,每个试样弯折5处不得脆断。
牌号 |
规格μm |
加热温度℃ |
保持时间min |
保护气体 |
WAL1 |
200~350 |
1600± |
5~7 |
湿氢 |
WAL1 |
200 |
1675± |
5~7 |
湿氢 |
WAL2 |
200 |
1550± |
5~7 |
湿氢 |
3.11 根据2.8条要求,表面质量用肉眼与手感检验,有争议时去掉石墨乳后用10倍放大镜检验。
4 检验规则
4.1 产品由供方质量检验部门进行检验,保证产品符合本标准,并填写质量合格证明书。
4.2 需方在收到产品之日起,三个月内按本标准验收。如检验结果与质量证明书所标的牌号标准不符合时,经双方鉴定后仍不合格,则为不合格。
4.3 每个提交批(不大于50轴)应由同一个牌号、规格的钨丝组成。
4.4 直线性、直径偏差、表面质量、线轴复绕均按本标准2.4,2.5,2.8,2.9条规定进行100%验收,如不符合要求为不合格品。
4.5 绕丝性能按2.2条规定验收,对“L”类型及“W”类型钨丝从每提交批中抽验10%(不少于两轴)若有一个不合格则加倍检验,仍不合格则全部检验或全部判废。对“T”类型钨丝100%检验,如不符合要求为不合格品。
4.6 抗拉强度按2.3条在拉力机上抽验10%,发现一轴不符合规定,则加倍检验,如仍不合格全部检验或全部判废;栅极等特殊要求钨丝抗拉强度100%检验,如不符合要求为不合格品。
4.7 化学成分从提交批货从每生产批中任取一根丝进行分析,如不符合2.1条要求,则加倍检验,仍有一根不合格则该批为不合格。
4.8 高温性能检验是从供方每个生产批中取一个试样,按2.6条规定用φ1.25mm的半成品作高温蠕变试验、金相检测,用φ0.4㎜半成品作高温退货金相检测。根据其结果确定作WAL1,WAL2,WAL3或W2牌号。
4.9 热脆性能按2.7条规定抽验10%,发现不合格则加倍检验,仍不合格则为不合格品。
5 包装、标志、保管和运输及质量证明书
5.1 直径为350μm及小于350μm的钨丝,应绕在干燥的胶木轴或铝金属轴上,表面用腊光纸封贴后,装入纸盒或塑料盒内,直径大于350μm的钨丝绕成卷后,用防潮纸或塑料布条包扎严密。
5.2 每个线轴、线卷上均应附有标签或产品合格证,并标明:
a. 材料名称及牌号;
b. 生产批号;
c. 规格(直径或200mm丝段重量);
d. 长度或重量;
e. 检验分类标记;
f. 生产日期、出厂日期;
g. 检验部门印记;
h. 本标准编号和制造厂名称;
i. 每提交批附一张质量证明书。
5.3 钨丝按规定包装后存放在干燥的相对湿度不大于65%和不含酸碱性气体的房间内。
5.4 包装的钨丝应装入垫有防潮纸的木箱内运输,箱上应标出“勿抛掷”、“防潮湿”等字样。运输中严防酸碱性气体及雨雪损坏。