一种钼管成型的方法技术

本发明专利技术涉及一种钼管成型的方法，成型过程为：

【技术实现步骤摘要】
一种钼管成型的方法


[0001]本专利技术属于机械加工生产
，涉及高密度钼管生产技术，尤其涉及一种钼管成型的方法。

技术介绍

[0002]钼具有高熔点、导热性和导电性能良好、力学性能好、耐蚀性强等综合性能，因而在高科技领域中得到广泛应用，用于化工、电子、冶金、玻璃等行业，用做靶材、电极及搅拌棒等。钼管在离子溅射中有非常广泛的使用，然而作为靶材的钼管生产一直以来是限制该技术的一项主要瓶颈。钼合金熔点高达2630℃，高温热变形抗力大，难于热加工成型，通常的热加工温度在1250℃以上，一般是热等静压成型。
[0003]热等静压烧结可以使高温合金、陶瓷、硬质合金、难熔金属等进一步致密化，受到国内外科技人员的重视。经热等静压技术处理后的合金，降低了合金的孔隙，减少了形成材料断裂源的缺陷尺寸，但是对于大口径的钼管材料的密度却不能再提高，热等静压中包套对压力的屏蔽效应导致的金属变形不均匀，密度达不到靶材使用要求。
[0004]对于挤压法生产外径大于170mm的钼管，国内尚无生产案例。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种钼管成型的方法，解决热等静压技术处理后的大口径钼管变形不均匀，密度达不到靶材使用要求的缺点，生产出成分均匀、晶粒细小、组织致密且密度合格的大口径钼管。
[0006]本专利技术的技术方案是：钼管成型的方法，成型过程如下：
[0007]⑴
制备钼原料：利用真空熔炼+电磁搅拌工艺获得雾化制粉钼合金原料；
[0008]⑵
钼原料熔化：将钼合金原料置于真空熔炼室内熔化，熔融金属液落入熔炼室下端雾化塔；
[0009]⑶
粉末制备：雾化塔内的气体喷嘴喷射出高速惰性气流将熔融金属液快速雾化冷却凝结成粉，再由收集器将粉末收集到一起；
[0010]⑷
粉末筛分：粉末经过筛分处理后获得尺寸合格的钼粉末；
[0011]⑸
粉末装料：将合格的尺寸粉末装入预先准备好的环形模具腔体中，利用振动压实机协助装粉，使粉体堆积密实；
[0012]⑹
热等静压原料制备：用真空除气机为热等静压机抽真空除气，待热等静压机内部真空度达到要求后夹扁抽气管用封焊机封焊；
[0013]⑺
热等静压：将密封好的的模具和型芯放入高压容器中，抽出容器内部空气并充入惰性气体，接着控制容器中的温度和压力，逐渐升高至预设数值，并保持温度和压力在一定时间内不变；在模具约束条件下，利用高温和高压对粉末同时进行烧结和致密化处理，保温保压完毕后，降低容器内的温度，卸掉压力；
[0014]⑻
热等静压坯料制备：用机加工方式去除粉末热等静压后的模具金属和型芯，获
得环形钼粉末热等静压坯料；
[0015]⑼
挤压坯料制备：包括坯料包套、封焊和坯料加工处理，所述坯料加工处理包括锯切、剥皮、加工外圆角、检验、修磨、抛光和清洗；
[0016]⑽
挤压坯料感应加热：对挤压坯料感应加热至表面温度到1270
‑
1300℃；
[0017]⑾
挤压坯料润滑：对挤压坯料玻璃粉的润滑，坯料加热后快速转移到铺满玻璃粉的润滑设备上，坯料旋转前进，外表面均匀粘上一层玻璃粉润滑剂；玻璃垫的润滑，挤压前将事先制备的玻璃垫贴在挤压模上，玻璃垫内腔比挤压模内腔为5
‑
10mm；
[0018]⑿
热挤压成型：用挤压机进行挤压成型；
[0019]⒀
清除包套金属：机械加工去除头尾部和内外层包套金属；
[0020]⒁
热处理：清除包套金属的钼管在进行真空条件下热处理；
[0021]⒂
成品检验、修磨、喷标、打捆：对成品进行尺寸检测、超声波探伤、渗透检测和理化性能检测，然后修磨、喷标、钢带打捆、入库。
[0022]步骤
⑷
中尺寸合格的钼粉纯度99.95％以上，粒度尺寸是1
‑
20μm。步骤
⑸
粉末装料中模具材质是304L，厚度1.5
‑
3mm。步骤
⑺
中热等静压中惰性气体是氩气。热等静压处理的温度为1300
‑
1450℃，压力为140
‑
170MPa，热等静压处理时间为3
‑
10h。步骤
⑼
挤压坯料制备中，包套金属材质为316L，厚度为5
‑
10mm，头垫长度为40
‑
80mm，尾垫长度为80
‑
160mm。
[0023]步骤
⑽
中挤压坯料感应加热为冷态坯料，直接在感应炉中加热4遍。第1 遍加热表面温度到950
‑
980℃时，均热3
‑
4分钟。第2遍加热表面温度到 1120
‑
1150℃时，均热5分钟。第3遍加热表面温度到1200
‑
1250℃时，均热5 分钟。第4遍加热表面温度到1270
‑
1300℃。
[0024]步骤
⑿
中所述挤压机为6300吨卧式挤压机，热挤压成型从挤出方向，按顺序安装模座，挤压模、模支撑、模中座和模尾座，其中模支撑内腔比挤压模内腔为15
‑
30mm，模中座内腔比模支撑内腔为15
‑
30mm，模尾座内腔比模中座内腔为15
‑
30mm。步骤
⒁
中热处理的温度为800
‑
1260℃，保温时间为2
‑
5h。热挤压成型的挤压比为3
‑
8，挤压速度为50
‑
150mm/s，挤压后冷床上自然空冷，所用挤压模是平模
[0025]本专利技术钼管成型的方法采用雾化制粉工艺+热等静压工艺+热挤压成型工艺相结合生产钼管，克服了模具包套对热等静压力的屏蔽效应导致的金属变形不均匀和密度低的问题。通过热挤压使金属再次变形，粉末颗粒密集进行的更加充分，成品的致密度高，制备出晶粒细小、成分均匀、力学性能优异的钼管。采用本专利技术生产的钼管的表面质量、尺寸精度和组织性能优异，产品质量稳定性好，具有良好的性价比。
附图说明
[0026]图1为钼管成型装置的流程示意图；
[0027]图2为雾化制粉系统结构示意图；
[0028]图3为本专利技术钼管成型的工艺流程示意图。
[0029]其中：1—真空感应熔炼炉、2—雾化制粉熔炼室、3—雾化塔、4—收集器、5—筛分机、6—模具机、7—振动压实机、8—真空除气机、9—封焊机、10—热等静压机、11—坯料加工处理设备、12—包套机、13—感应加热炉、14—润滑设备、15—挤压机、16—冷床、17—带锯机、18—精加工设备、19—热处理炉、 20—检测设备、21—包装机、22—成品仓、23—加热元件、24—坩埚、25—耐火材料、26—发热材料、27—测温设备、28—收集器、29本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钼管成型的方法，其特征是：所述成型步骤如下：
⑴
制备钼原料：利用真空熔炼+电磁搅拌工艺获得雾化制粉钼合金原料；
⑵
钼原料熔化：将钼合金原料置于真空熔炼室内熔化，熔融金属液落入熔炼室下端雾化塔；
⑶
粉末制备：雾化塔内的气体喷嘴喷射出高速惰性气流将熔融金属液快速雾化冷却凝结成粉，再由收集器将粉末收集到一起；
⑷
粉末筛分：粉末经过筛分处理后获得尺寸合格的钼粉末；
⑸
粉末装料：将合格的尺寸粉末装入预先准备好的环形模具腔体中，利用振动压实机协助装粉，使粉体堆积密实；
⑹
热等静压原料制备：用真空除气机为热等静压机抽真空除气，待热等静压机内部真空度达到要求后夹扁抽气管用封焊机封焊；
⑺
热等静压：将密封接着控制容器中的温度和压力，逐渐升高至预设数值，并保持温度和压力在一定时间内不变；在模具约束条件下，利用高温和高压对粉末同时进行烧结和致密化处理，保温保压完毕后，降低容器内的温度，卸掉压力；
⑻
热等静压坯料制备：用机加工方式去除粉末热等静压后的模具金属和型芯，获得环形钼粉末热等静压坯料；
⑼
挤压坯料制备：包括坯料包套、封焊和坯料加工处理，所述坯料加工处理包括锯切、剥皮、加工外圆角、检验、修磨、抛光和清洗；
⑽
挤压坯料感应加热：对挤压坯料感应加热至表面温度到1270
‑
1300℃；
⑾
挤压坯料润滑：对挤压坯料玻璃粉的润滑；
⑿
热挤压成型：用挤压机进行挤压成型；
⒀
清除包套金属：机械加工去除头尾部和内外层包套金属；
⒁
热处理：清除包套金属的钼管在进行真空条件下热处理；
⒂
成品检验、修磨、喷标、打捆：对成品进行尺寸检测、超声波探伤、渗透检测和理化性能检测，然后修磨、喷标、钢带打捆、入库。2.根据权利要求1所述的钼管成型的方法，其特征是：步骤
⑷
中所述尺寸合格的钼粉纯度为99.95％以上，粒度尺寸为1
‑
20μm。3.根据权利要求1所述的钼管成型的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锦永，张爱亮，高杰，
申请(专利权)人：邯郸新兴特种管材有限公司，
类型：发明
国别省市：