钨在600℃以上空气中易氧化,形成的氧化层(WO₃)易剥落,导致螺丝尺寸变化与性能衰减,限制其在高温氧化性环境中的应用。通过研发新型抗氧化涂层(如硅化物涂层、陶瓷复合涂层),提升钨螺丝的高温抗氧化性能。采用化学气相沉积(CVD)工艺在钨螺丝表面制备SiC-Si₃N₄复合涂层(厚度5-10μm),涂层与基体结合紧密,在1800℃空气中氧化1000小时后,氧化增重0.6mg/cm²,是无涂层钨螺丝的1/25;采用等离子喷涂工艺制备Al₂O₃-Y₂O₃陶瓷涂层,在2000℃高温下仍能有效阻挡氧气渗透,保护钨基体不被氧化,同时涂层具有良好的抗热震性能(1000℃至室温循环50次无裂纹)。抗氧化涂层钨螺丝已应用于高温炉具的炉门固定、航空航天发动机的涡轮叶片固定、核聚变反应堆的divertor部件固定,在1200-2000℃氧化性环境下长期稳定工作,解决了传统钨螺丝高温易氧化失效的问题,拓展了钨螺丝在高温工业与战略领域的应用范围。橡胶硫化机,固定加热板与承压部件,耐受高温高压,保障硫化工艺稳定。遂宁钨螺丝

传统纯钨螺丝虽具备高熔点特性,但常温脆性大、高温抗蠕变性能不足,限制其在复杂工况下的应用。纳米复合强化技术通过在钨基体中引入纳米级第二相粒子(如纳米碳化钨、氧化钇),实现力学性能的跨越式提升。采用机械合金化结合放电等离子烧结(SPS)工艺,将粒径5-20nm的碳化钨粒子均匀分散于钨粉中,经精密成型与高温烧结(2200-2400℃)制成纳米复合钨螺丝。纳米粒子通过“位错钉扎”效应阻碍晶体滑移,使螺丝常温抗拉强度从800MPa提升至1200MPa以上,延伸率从1%提升至3%,2800℃高温抗蠕变性能提升4倍。这种创新螺丝已应用于航空航天发动机的燃烧室固定部件,在3000℃短期工况下仍能保持结构稳定,解决了传统钨螺丝高温易变形的痛点。此外,纳米复合钨螺丝在核聚变反应堆的壁固定中应用,其优异的强度与抗辐射性能可抵御反应堆内的复杂环境,延长部件使用寿命。遂宁钨螺丝风力发电机机舱,固定齿轮箱与发电机部件,耐受户外恶劣环境,减少设备维护频率。

传统钨螺丝制造依赖切削、滚丝等工艺,难以实现复杂异形结构与内部精细通道的一体化成型。3D打印技术(如选区激光熔化SLM、电子束熔融EBM)为异形钨螺丝制造提供新路径。以EBM工艺为例,采用粒径50-100μm的纯钨粉,通过电子束逐层熔融堆积,可直接制造带有内部冷却通道、异形头部、镂空结构的钨螺丝,成型精度达±0.01mm。在航空航天领域,3D打印异形钨螺丝用于制造高超音速飞行器的发动机喷嘴固定件,内部螺旋冷却通道可实现精细控温,避免高温导致的螺丝失效,同时异形头部适配喷嘴的气动外形,减少空气阻力;在核能领域,3D打印钨螺丝用于制造核反应堆的控制棒固定部件,复杂的内部流道可优化冷却介质流动,提升热交换效率,保障反应堆安全运行。3D打印还支持小批量、定制化生产,缩短异形螺丝研发周期,从传统3个月缩短至2周,为特殊场景的快速适配提供可能,如为深空探测器定制轻量化镂空钨螺丝,减重20%同时保持强度不变。
当前,钨螺丝产业面临两大技术瓶颈:一是极端环境性能不足,如3000℃以上超高温、强腐蚀(如熔融盐、强酸)环境下的性能仍需提升;二是成本较高,尤其是钨合金螺丝(如钨-铼合金),价格是普通不锈钢螺丝的50-100倍,限制其在民用领域的大规模应用。针对这些瓶颈,行业明确突破方向:极端性能方面,研发钨-铪-碳多元合金,通过添加铪、碳元素形成高熔点碳化物,将耐高温上限提升至3500℃以上;开发表面陶瓷复合涂层(如SiC-Y₂O₃),增强耐腐蚀性,使钨螺丝在熔融盐环境下的使用寿命延长10倍。低成本方面,推广再生钨应用,优化熔炼、成型工艺,降低单位能耗;开发钨-铜-铁低成本合金,用价格较低的铜、铁替代部分铼、钽,在保证性能的前提下,成本降低40%;采用自动化、规模化生产,摊薄设备与研发投入。同时,3D打印技术应用于复杂结构钨螺丝制造,减少材料浪费,降低定制化成本,技术突破方向的明确,为产业持续发展提供动力。卫星通信设备,固定抛物面天线与接收模块,适应太空环境,保障通信链路畅通。

技术研发,提升本土企业的生产能力与技术水平,减少对进口的依赖。例如,中国作为全球比较大的钨生产国与消费国,将进一步完善从钨矿开采、合金冶炼到螺丝加工的全产业链,提升钨螺丝(如无磁钨螺丝、高温合金螺丝)的本土供应能力(预计 2030 年本土供应率从现有 50% 提升至 80%);美国、欧洲通过《生产法》《关键原材料法案》,支持本土企业研发航空航天、核能用钨螺丝,保障与战略产业供应链安全;日韩则聚焦电子、医疗用微型钨螺丝的本土化生产,适配半导体与医疗设备产业需求。用于航空航天领域,固定航天器热防护板,抵御太空极端温差与辐射侵蚀。遂宁钨螺丝
熔点高达 3422℃,在超高温环境下不软化变形,适用于航空发动机、高温炉等高温设备固定。遂宁钨螺丝
电子器件、医疗设备的微型化趋势推动微型精密钨螺丝创新,通过精密成型与微加工工艺,已实现直径0.1-1mm、长度0.5-5mm的微型钨螺丝量产。采用精密冷镦-滚丝联合工艺,先通过冷镦制成微型螺丝毛坯(精度±0.005mm),再利用超精密滚丝机加工螺纹,螺纹精度达ISO3g级别,表面粗糙度Ra≤0.05μm。为解决微型螺丝易断裂问题,在钨粉中添加微量钛元素(0.5%-1%),通过固溶强化提升韧性,延伸率从0.8%提升至2%。这种微型螺丝在半导体芯片封装中应用,用于固定芯片与散热模块,其小尺寸适配芯片的微型化空间,高导热性辅助芯片散热;在医疗领域,微型钨螺丝用于微创手术器械(如腹腔镜钳头)的关节固定,直径0.3mm的螺丝可在狭小空间内实现精细紧固,且钨的高密度可通过X光显影,便于术后定位与检查。此外,微型精密钨螺丝还用于微型传感器、人工耳蜗的内部结构固定,推动微型设备向更高集成度发展。遂宁钨螺丝