大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法技术

本发明专利技术提供了一种大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法，包括：箔片制备；管坯制备；将制得的管坯放入高温炉中进行均匀化退火、空冷；将制得的第一管坯和第二管坯分别过模，管坯内套芯棒，进行拉拔，使两个管坯的外径分别符合目标尺寸；将第一管坯通过旋压轮进行3道次锥形热旋压，制备成锥型筒形管，将第二管胚的一端向内翻边，制成翻边半封口管；将锥型筒形管的锥形口与翻边半封口管的直筒端进行热锻接，将翻边半封口管的半封口端用同直径同厚度的圆形箔片进行热锻接封口，压光成形，本发明专利技术对设备要求低，加工成形较容易，贵金属用料少，特别适用于实验室用一次性熔料坩埚。特别适用于实验室用一次性熔料坩埚。特别适用于实验室用一次性熔料坩埚。

【技术实现步骤摘要】
大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法


[0001]本专利技术属于金属材料加工
，具体涉及一种大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法。

技术介绍

[0002]铂及铂铑合金具有高熔点、高耐腐蚀性、高耐热性和低蒸汽压，在高温和腐蚀环境中具有高的化学稳定性、高的力学稳定性和质量稳定性，同时还具有优良的加工变形性能，这些特性促使其成为制作耐腐蚀和耐高温装置、坩埚、容器、工具的主要材料，尤其是在电子玻璃及光学玻璃等领域被广泛应用。高档的单晶玻璃制备方法之一是采用沉降法生产，由于特殊工艺需求常采用一次性使用的薄壁型铂及铂铑合金坩埚，由于其单次生产周期长，因此，要求坩埚壁厚越薄越好，而坩埚壁厚越薄加工难度越大。目前，市场常见的铂及铂铑合金坩埚壁厚大多大于0.5mm，壁厚小于0.15mm的大长径比小口径超薄壁厚铂及铂铑合金坩埚生产极为困难，焊接、拉深、拉拔法均无法生产此类产品，极大限制了大长径比小口径超薄铂及铂铑合金坩埚的推广应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够加工出大长径比、小口径、壁厚超薄，且对设备要求低，加工成形较容易，贵金属用料少，特别适用于实验室用一次性熔料坩埚的大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法。
[0004]本专利技术提供了一种大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，箔片制备：将铂或铂铑合金板材轧制成厚度为0.08mm～0.12mm的箔片；
[0005]步骤2，管坯制备：将步骤1制得的箔片裁剪成两件坯料，将两件坯料分别围绕第一目标芯棒和第二目标芯棒进行卷圆，然后在坯料卷圆的搭接区域加热至1.8～2.5倍再结晶温度，锻打搭接区域进行热锻接，制备第一管坯和第二管坯；
[0006]步骤3，将步骤2制得的第一管坯和第二管坯放入高温炉中进行均匀化退火，随后取出空冷；
[0007]步骤4，将步骤3处理得到的第一管坯和第二管坯分别过模，第一管坯和第二管坯分别内套第一目标芯棒和第二目标芯棒，然后将第一管坯和第二管坯连同相应的芯棒进行拉拔，使第一管坯和第二管坯的外径分别符合目标尺寸；
[0008]步骤5，将步骤4得到的第一管坯通过旋压轮进行多道次锥形热旋压，制备成异形管，所述异型管包括大直径圆筒，小直径圆筒和锥形筒，且所述锥形筒的大直径端与所述大直径圆筒连接，所述锥形筒的小直径端与所述小直径圆筒连接，将步骤4得到的第二管坯的一端向内翻边，制成一端直筒另一端成半封口形的翻边半封口管；
[0009]步骤6，热锻组装，将步骤5制备的异形管的小直径圆筒端与翻边半封口管的直筒端重叠搭边，加热搭边区域至1.8～2.5倍再结晶温度，锻打搭接区域进行热锻接，将翻边半
封口管的半封口端用圆形箔片搭边，加热搭边区域至1.8～2.5倍再结晶温度，锻打搭接区域进行热锻接封口；
[0010]步骤7，将步骤6制得的热锻超薄坩埚进行压光，最终成形光亮的目标箔材坩埚。
[0011]进一步，在本专利技术提供的大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1中采用四辊压机轧制铂或铂铑合金板材，轧制过程中以工业酒精作为润滑剂，铂或铂铑合金板材冷轧至0.2
±
0.02mm进炉退火，退火条件为：1100
±
20℃，保温8min～12min。
[0012]进一步，在本专利技术提供的大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2中，将步骤1制得的箔片裁剪前，按照目标管坯的径周长加4mm～6mm的宽度划线，根据划线进行裁剪；
[0013]热锻接过程为：用氢氧火焰加热箔片搭接区域至赤红色，手工锻打搭边区域，从箔片的一端向另一端循序加热、锻接，直至所有搭边区域锻接完成。
[0014]进一步，在本专利技术提供的大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤3中，高温炉中退火的条件为：温度为900
±
20℃，时间为8min～12min。
[0015]进一步，在本专利技术提供的大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤3之后还要将该步骤得到的管坯进行渗透检测，若检测管坯的焊缝无漏点后进行步骤4，若否，则返回步骤2；
[0016]步骤6之后还要将该步骤制得的热锻超薄坩埚进行渗透检测，若检测热锻超薄坩埚的焊缝无漏点后进入步骤7，若否则对不合格的焊缝进行清洗和反复热锻。
[0017]进一步，在本专利技术提供的大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤4中，将第一管坯和第二管坯连同相应的芯棒进行拉拔时，第一管坯和第二管坯连同芯棒是通过拉管机拉拔通过钨钢模。
[0018]进一步，在本专利技术提供的大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤5中，将步骤4得到的第一管坯通过旋压轮进行多道次锥形热旋压，制备成异形管：
[0019]将第一管坯套入第三目标芯棒，所述第三目标芯棒包括大直径圆柱、小直径圆柱和锥形柱，所述锥形柱的大直径端与所述大直径圆柱连接，所述锥形柱的小直径端与所述小直径圆柱连接，第一管坯套入所述第三目标芯棒的大直径圆柱内，第一管坯的一端预留第一预定长度伸入第三目标芯棒的锥形柱部分，另一端随同第三目标芯棒固定，用旋压轮沿锥形柱从大径向小径方向进行热旋压，第一管坯的旋压端贴模后，第一管坯朝向所述第三目标芯棒的锥形柱方向移动第二预定长度的距离，再次用旋压轮沿锥形柱从大径向小径方向进行热旋压，第一管坯的旋压端贴模后，进行下一次热旋压，直至加工出符合目标尺寸的锥形筒和小直径圆筒。
[0020]进一步，在本专利技术提供的大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤5中，所述第一预定长度、所述第二预定长度相同，第一管坯每次朝向所述第三目标芯棒的锥形柱方向移动的长度均相同，
[0021]所用旋压轮包括：旋轮、支撑架、压杆和减震弹簧，所述旋轮安装在所述支撑架上，所述压杆上设有凹槽，所述支撑架滑动安装在所述凹槽内，所述减震弹簧位于所述凹槽内，
所述减震弹簧的两端分别于所述压杆和所述支撑架连接，所述旋轮的直径为120mm、圆角半径为3mm、材质硬度不低于60HRC、表面粗糙度小于等于0.08μm，所述旋压轮旋压转速为300r/min～450r/min，手工进给速度为1mm/s～2mm/s。
[0022]进一步，在本专利技术提供的大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤6中，异形管的小直径圆筒端与翻边半封口管的直筒端热锻接时：重叠搭边3mm～5mm，采用氢氧火焰加热搭边区域至赤红色，随后手工锻打搭边区域进行环向锻接；
[0023]将翻边半封口管的半封口端用圆形箔片进行热锻接封口时，重叠搭边2mm～3mm，采用氢氧火焰加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，箔片制备：将铂或铂铑合金板材轧制成厚度为0.08mm～0.12mm的箔片；步骤2，管坯制备：将步骤1制得的箔片裁剪成两件坯料，将两件坯料分别围绕第一目标芯棒和第二目标芯棒进行卷圆，然后在坯料卷圆的搭接区域加热至1.8～2.5倍再结晶温度，锻打搭接区域进行热锻接，制备第一管坯和第二管坯；步骤3，将步骤2制得的第一管坯和第二管坯放入高温炉中进行均匀化退火，随后取出空冷；步骤4，将步骤3处理得到的第一管坯和第二管坯分别过模，第一管坯和第二管坯分别内套第一目标芯棒和第二目标芯棒，然后将第一管坯和第二管坯连同相应的芯棒进行拉拔，使第一管坯和第二管坯的外径分别符合目标尺寸；步骤5，将步骤4得到的第一管坯通过旋压轮进行多道次锥形热旋压，制备成异形管，所述异型管包括大直径圆筒，小直径圆筒和锥形筒，且所述锥形筒的大直径端与所述大直径圆筒连接，所述锥形筒的小直径端与所述小直径圆筒连接，将步骤4得到的第二管坯的一端向内翻边，制成一端直筒另一端成半封口形的翻边半封口管；步骤6，热锻组装，将步骤5制备的异形管的小直径圆筒端与翻边半封口管的直筒端重叠搭边，加热搭边区域至1.8～2.5倍再结晶温度，锻打搭接区域进行热锻接，将翻边半封口管的半封口端用圆形箔片搭边，加热搭边区域至1.8～2.5倍再结晶温度，锻打搭接区域进行热锻接封口；步骤7，将步骤6制得的热锻超薄坩埚进行压光，最终成形光亮的目标箔材坩埚。2.根据权利要求1所述的大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法，其特征在于：步骤1中采用四辊压机轧制铂或铂铑合金板材，轧制过程中以工业酒精作为润滑剂，铂或铂铑合金板材冷轧至0.2
±
0.02mm进炉退火，退火条件为：1100
±
20℃，保温8min～12min。3.根据权利要求1所述的大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法，其特征在于：步骤2中，将步骤1制得的箔片裁剪前，按照目标管坯的径周长加4mm～6mm的宽度划线，根据划线进行裁剪；热锻接过程为：用氢氧火焰加热箔片搭接区域至赤红色，手工锻打搭边区域，从箔片的一端向另一端循序加热、锻接，直至所有搭边区域锻接完成。4.根据权利要求1所述的大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法，其特征在于：步骤3中，高温炉中退火的条件为：温度为900
±
20℃，时间为8min～12min。5.根据权利要求1所述的大长径比、小口径、超薄铂及铂铑合金坩埚制备方法，其特征在于：步骤3之后还要将该步骤得到的管坯进行渗透检测，若检测管坯的焊缝无漏点后进行步骤4，若否，则返回步骤2；步骤6之后还要将该步骤制得的热锻超...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿怀亮，石春，徐连龙，黄波，李树屏，
申请(专利权)人：无锡英特派金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：