光源用钨丝质量, 具有如下3个基本特性, 一是钨材的几何尺寸(含直径均匀性、椭园率)和表面状况；二是工艺可塑性, 灯丝绕丝、成型以及退火时保持丝料密度性能, 三是使用性能, 使用灯泡时灯丝形状的稳定性。经分析近7年用户退回的丝材表明, 上述三项指标不合格占丝材废品率90%总废品率1.52-6.05%。且直径原因造成的废品率是很稳定的(8-16%), 从钨丝生产单位和用户来看, 显微组织和分层原因造成的废品率占很大比重表明, 适于钨丝显微组织与绕丝程度之间的负反馈是正确的。

第1项指标是钨丝几何尺寸和表面状况不符合标准要求。钨丝生产单位应严格遵守工艺制度, 使用良好的拉丝工具、润滑剂和测量仪表, 以确保产品具备这些特性。生产中用的金刚石拉丝模(国标rОСТ6271-81), 要用质量好的原料制作, 才能符合钨丝直径和椭园度精度要求。由于缺乏现代化的设备, 修理这些拉丝模也很困难。

使用合成超硬质材料来制作拉丝模, 拉中间尺寸的钨丝, 不能完全消除金钢石拉丝模的缺点, 加热拉丝的工艺(碳末)润滑剂对钨丝几何尺寸也有严重影响。苏联生产的碳末润滑剂在物态灰分等方面较差, 从而恶化了钨丝的表面状况, 减少了拉丝模寿命, 现已改进碳末润滑剂(石墨粒度近1微米)的质量, 且初见成效。这说明明显改变拉丝模寿命并相应改善钨丝直径精度和表面状况是有可能的。

第2项指标为工艺可塑性, 主要取决于按压ЯОСТ(国标)规定的各项制度, 在钨丝预拉机上以较慢速度(到4000转/分)绕丝时不出现分层和断丝。分析这些制度表明, 苏联规定绕丝时钨丝的张力为抗拉强度极限的35%-75%, 而国际标准规定不超过10%。由于这些拉丝机的工艺精度不够(允许转动部分的轴向脉动和径向脉动达0.07毫米), 引起沿被绕丝轴的冲击应力(达到抗拉强度极限(б_B)的15%-25%)补充拉应力。在许多情况下, 这些应力的合成, 可导致超过抗拉强度极限, 也就是引起断丝。特别是对生产灯泡最普遍采用的24-60微米直径范围的钨丝更加突出。这种情况在生产实践中得到了证实。从萨兰斯克电灯泡厂入厂检查处看, 在推荐的设备上绕丝时直径30-40微米的产品废品率占0.5-5%, 则在车间成批生产中, 同一批钨丝的废品率要增加数倍。原因很明显, 主要是车间的绕丝设备不合格, 也可能各电灯泡厂的生产人员的素质和灯丝的生产设备各不相同, 不得不造成生产同类灯丝而钨丝消耗定额差别极大的情况, 这必然导致浪费供应短缺的钨丝。

在多次检查工艺规程时, 用户厂入厂检查处和各车间, 均发现普遍不符合规定的绕丝速度、温度和拉力, 加剧了对实际的钨丝质量的不同看法, 造成毫无理由的废品和不可弥补的损失。在全面检查生产厂的返馈品时, 证实用户单位要求赔偿的不超过20-30%。现在许多电灯泡厂绕极小直径的钨丝是不受ЯОСТ规定的约束, 而是采用不加热的“自由轴环”法, 在设有预拉装置的设备上, 按绕速2万转/分条件下进行。这种绕丝没有急跳, 也没有冲击负载, 是更可取的先进方法。但进行绕丝是在低于脆性一塑性转变温度的温度下进行的(不加热), 也可能增大钨丝的分层性和断头。全苏难熔金属与硬质合金科学研究设计院奇尔奇克分院研制成高速绕丝的丝料加热方法, 可消除这个局限性, 保障减少因断头造成的废品, 提高劳动生产率。采用这种方法必须修正灯丝后续热处理制度。显然, 修改现行标准时, 除了补充一般绕丝制度外, 还应补充高速绕丝制度。

第3项指标, 是灯泡的使用性能, 主要取决于在制造、安装及使用过程中保持灯丝形状稳定。与其他国家的情况不同, 苏联的国家标准中规定, 测定这个指标, 主要是用目视法对比已退火钨丝的显微组织钨丝是取自丝盘或丝轴的末端。目的是弄清楚这个参数与灯泡质量之间的相互关系。即在很多情况下没有证实的钨丝显微组织与用这些钨丝制成的灯丝的造型稳定性(下垂)之间有何种相应关系。

不完善的工艺和多次违反制造灯丝规程的现象(绕丝温度和退火温度、污染表面、气体防护介质)和违反制造灯泡规程的现象(抽氯时真空度不足、气体混合物中的水含量、氧含量和碳氢化合物含量、含磷吸气剂等等), 均导致楔形(船台式)显微组织恶化, 从而相应地降低灯丝的造型稳定性。结果, 使用显微组织符合标准要求的钨丝也不是经常能生产出具有必需的灯丝造型稳定性和耐用性的灯泡。目视法评价和比较显微组织带有偶然性, 它全靠弄清楚切片面上唯一丝料试样, 而对评价灯丝耐热性和造型稳定性的正确与否不提供任何保证。

从对几家先进的外国公司生产的钨丝的显微组织(11.6-370微米范围内)进行比较和评价后表明, 从这个参数的稳定性来说, 进口钨丝的质量略超过苏联产钨丝的质量。提出按“再结晶率”、蝴吕台式显微组织系数”或“网”方法定量评价钨丝的显微组织的建议, 不适于大规模生产采用, 因为尽管检查工作量增加很多, 这种定量评价不会按钨丝的显微组织提供关于灯丝造型稳定性的相适应的概念。定量评价仅适于进行科研工作。考虑到上述情况, 提出在推荐的生产线上, 严格遵守工艺规程成批生产灯泡时, 按具有代表性的工艺试验(“侦察法”)评价丝料质量(热强性)是更有根据的。只有这种试验可提供关于钨丝现实质量的精确而又有根据的概念, 还可停止钨丝供需双方之间的争论。

考虑到这种试验的工作量大, 在用户单位不可能组织这种试验, 全苏难熔金属与硬质合金科学研究设计院奇尔奇克分院正在研制尽量接近灯泡工作现状的典型条件下(真空、充气、振动等)测量灯丝下垂的方法和选择评价标准, 确立了灯泡工作的典型条件下和实际条件下两种灯丝下垂之间满意的相互关系。收集齐统计数据和进行鉴定后, 此法可列入新的国家标准中, 代替显微组织的评价。

现在编制国家标准, 必须考虑到世界质曼科学的发展趋势和本国实际情况, 大力减少国家标准中对产量最多的产品(白炽灯、气体放电灯)的次要指标规定的数量, 从而对实际使用更有利、更方便。同时必须制定特种灯泡用钨丝的技术条件或国家标准。根据不同的光源(卤化、低温、高温等), 特种灯泡具有很高的质量指标。现正在研究特种牌号钨丝的生产工艺和应用。生产这类钨丝需要完全调整生产设备和工艺流程, 包括研制和采用更现代化的工序和计量系统。这样毫无疑问使生产成本大幅度上升, 产品价格也相应上升。