[发明专利]电极电阻率梯度变化的大规格电镦方法与砧子电极

权利要求书

1.一种电极电阻率梯度变化的大规格电镦方法，其特征在于，包括以下步骤：

在电镦作用下，杆坯逐渐径向增大至形成蒜头；

从蒜头径向增大到蒜头中央与砧子电极产生分离趋势时到蒜头端面凹陷达到稳定时，砧子电极与蒜头边缘接触的环带区域作为砧子电极上的环形抑制区；

增大所述环形抑制区上的电阻率以局部减小电流密度；

在蒜头径向增大的过程中，不断到达所述环形抑制区的坯料的电流密度降低使得温度降低，从而抑制蒜头对应于环形抑制区的环形部位的流动性，进而抑制蒜头对应于环形抑制区的环形部位带动蒜头中央进行轴向流动的趋势，最终使得蒜头中央的下沉趋势得到抑制。

2.根据权利要求1所述的电极电阻率梯度变化的大规格电镦方法，其特征在于，砧子电极的表层采用3D打印制成，采用电阻率较高的材料打印环形抑制区，采用电阻率较低的材料打印其余区域。

3.根据权利要求1所述的电极电阻率梯度变化的大规格电镦方法，其特征在于，通过在砧子电极上的所述环形抑制区上涂镀电阻材料来增大电阻率。

4.根据权利要求3所述的电极电阻率梯度变化的大规格电镦方法，其特征在于，采用如下方法确定出所述环形抑制区：

采用电阻率均匀的砧子电极对待镦杆坯进行电镦模拟，在蒜头径向增大到蒜头中央与砧子电极产生分离趋势时，将此时砧子电极与蒜头边缘接触的环带区域作为砧子电极上的环形抑制区的内环区域；在蒜头端面凹陷达到稳定时，将此时蒜头边缘与砧子电极接触的环带区域作为砧子电极上的环形抑制区的外环区域

按如下方式在所述环形抑制区上涂镀电阻材料：在所述环形抑制区的内环区域、外环区域分别涂镀两种不同的电阻材料形成内环镀层与外环镀层，并使得外环镀层的电阻率大于内环镀层的电阻率。

5.根据权利要求1所述的电极电阻率梯度变化的大规格电镦方法，其特征在于，采用模拟实验来预先确定所述环形抑制区；在电镦前对杆坯端面倒圆角。

6.一种砧子电极，其特征在于，在砧子电极的环形抑制区上涂镀能够增大电阻率的电阻材料；所述环形抑制区是根据电镦成形过程中杆坯的成形特性来预先模拟确定的：采用电阻率均匀的砧子电极对待镦杆坯进行电镦模拟，在蒜头径向增大到蒜头中央与砧子电极产生分离趋势时，将此时砧子电极与蒜头边缘接触的环带区域作为砧子电极上的环形抑制区的内环区域；在蒜头端面凹陷达到稳定时，将此时蒜头边缘与砧子电极接触的环带区域作为砧子电极上的环形抑制区的外环区域。

7.根据权利要求6所述的砧子电极，其特征在于，所述环形抑制区的内环区域、外环区域分别涂镀两种不同的电阻材料形成内环镀层与外环镀层，并且外环镀层的电阻率大于内环镀层的电阻率。

8.根据权利要求7所述的砧子电极，其特征在于，内环镀层为铟锡氧化物薄膜镀层，外环镀层为氧化锌基薄膜镀层。

9.根据权利要求7所述的砧子电极，其特征在于，在所述环形抑制区外涂度一层电阻率小于内环镀层材料的电阻材料形成附加镀层；内环镀层为铟锡氧化物薄膜镀层，外环镀层为氧化锌基薄膜镀层，附加镀层为Cu-Ni合金镀层。