一种医用超声换能器用预应力螺栓的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种医用超声换能器用预应力螺栓的制备方法，根据设计配方按化学计量比称量原料，将称量好的原料放入水冷铜坩埚中，在真空自耗电弧炉进行熔炼，浇注到型腔中得到预应力螺栓毛胚，经抛丸清理、探伤检查后，置于真空热处理炉内进行双重退火处理得到预应力螺栓制品。与现有技术相比，采用精密铸造技术结合双重退火热处理技术，具有综合性能优异、材料利用率高、生产效率高、易于实现批量化生产等优点，能很好的满足商用需求，很适合于制备钛合金预应力螺栓制品。

【技术实现步骤摘要】
一种医用超声换能器用预应力螺栓的制备方法
本专利技术涉及一种预应力螺栓的制备方法，尤其涉及一种医用超声换能器用预应力螺栓的制备方法。
技术介绍
超声波是指频率大于20KHz以上的声波，因其方向性好，穿透力强，已被广泛应用于超声刀手术、超声波雾化、B超检查、超声波制药等诸多医学领域。相较于传统手术，超声刀手术具有切割精度高、创伤范围小、凝血效果佳、视野更加清晰、手术时间大幅缩短、术后恢复快等优点，给医生和患者都带来了巨大好处。超声手术刀设备主要由高频功率源和超声振动系统两部分组成。超声振动系统又包括三个部分：超声换能器、超声变幅杆、超声刀刀头。其中，超声换能器是进行能量转换的器件，它可以将超声波发生器产生的振荡电信号转换成机械振动信号，即把电能转化成机械能。换能器主要由前盖板(含变幅杆)、压电陶瓷片、电极片、后盖板和预应力螺栓等组成。预应力螺栓的作用是由于压电陶瓷的抗拉强度Te(约为50MPa)远小于抗压强度Tc(约为500MPa)，若不施加预应力，压电陶瓷在工作过程中，很容易超过抗拉强度Te，发生破坏，大幅限制其使用范围，比如不能在大振本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医用超声换能器用预应力螺栓的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n根据设计配方按化学计量比称量原料，将称量好的原料放入水冷铜坩埚中，在真空自耗电弧炉进行熔炼，浇注到型腔中得到预应力螺栓毛胚，经抛丸清理、探伤检查后，置于真空热处理炉内进行双重退火处理得到预应力螺栓制品；/n所述精密铸造工艺中，熔化电压为20～50V，熔化电流为10～20KA，真空度≤10

【技术特征摘要】
1.一种医用超声换能器用预应力螺栓的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据设计配方按化学计量比称量原料，将称量好的原料放入水冷铜坩埚中，在真空自耗电弧炉进行熔炼，浇注到型腔中得到预应力螺栓毛胚，经抛丸清理、探伤检查后，置于真空热处理炉内进行双重退火处理得到预应力螺栓制品；
所述精密铸造工艺中，熔化电压为20～50V，熔化电流为10～20KA，真空度≤10-1Pa，浇注温度为1700～1750℃；
所述双重退火工艺中，真空度≤10-1Pa，第一次热处理工艺为：850～950℃保温1～4h，随炉冷至100℃出炉，第二次热处理工艺为：600～700℃保温1～4h，随炉冷至100℃出炉。


2.根据权利要求1所述的一种医用超声换能器用预应力螺栓的制备方法，其特征在于；所述螺栓以质量百分比计包括下述组分：
Al：5.5％-6.5％、V：3.5％-4.5％、RE：0.1-0.5％，其余为Ti和不可避免的杂质元素，所述杂质元素的总量小于等于0.35％。


3.根据权利要求2所述的一种医用超声换能器用预应力螺栓的制备方法，其特征在于：所述杂质元素以质量百分比计包含Fe、O、C、N、H中的至少一种；其中Fe的含量小于等于0.16％，O的含量小于等于0.13％，C的含量小于等于0.02％，N的含量小于等于0.02％，H的含量小于等于0.006％。


4.根据权利要求1所述的一种医用超声换能器用预应力螺栓的制备方法，其特征在于：所述的原料为：海绵钛、Al-85V中间合金、工业纯铝和稀土单质金属。


5.根据权利要求1所述的一种医用超声换能器用预应力螺栓的制备方法，其特征在于：所述型腔材料为灰铸铁或铸钢，根据螺栓结构，利用机加工技术加工而成，型腔预热温度为300～500℃。


6.根据权利要求1所述的一种医用超声换能器用预应力螺栓的制备方法，其特征在于：所述浇注方式为离心浇注。


7.根据权利要求1所述的一种医用超声换能器用预应力螺栓的制备方法，其特征在于：所述抛丸工艺中，抛丸时间为5～10min，丸料粒度为0.3～0.5mm、抛丸电流为15～18A。


8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种医用超声换能器用预应力螺栓的制备方法，其特征在于：所得制品的抗拉强度≥920MPa、屈服强度≥850MPa、断后...

【专利技术属性】
技术研发人员：李益民，王霄，
申请(专利权)人：湖南瀚德微创医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43