專利名稱：一種難熔金屬管材的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種難熔金屬管材的制備方法，涉及一種用于鉬、鎢及其合金管材的近凈成型的 制備方法。
背景技術(shù)：
鉬、鎢及其合金由于具有較高的強度、硬度和耐蝕性能，在宇航、冶金等部門得到 廣泛地應(yīng)用。含鎢25%和30%的鉬基合金管材，具有極好的防止熔融鋅腐蝕的性能，可用于 制作熔融鋅泵和電解鋅電極、核燃料提純和電鍍等設(shè)備管路、攪拌軸等。鉬、鎢及其合金管 材還可以作為熱電偶套管和其他耐高溫套管。一般的，對于長徑比較大的難熔金屬管材，制 備方法有焊接和深孔鉆。焊接通常采用電子束或激光焊接，這種方法的缺點是生產(chǎn)成本高， 焊縫周圍晶粒粗大，易成為缺陷源。深孔鉆是通過機械設(shè)備將實心金屬坯料加工成孔的方 法，該方法的缺點是生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低且材料利用率低，對于直徑較小的鉬、鎢及其 合金管材，甚至無法加工。因此，需要一種能夠方便快捷地大量生產(chǎn)不同直徑規(guī)格的鉬、鎢 及其合金管材。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種管材密度高、晶粒細(xì) 化且均勻、缺陷少，有效改善管材性能，能方便快捷地生產(chǎn)不同直徑規(guī)格的難熔金屬管材的 制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種難熔金屬管材的制備方法，其特征在于其制備過程的步驟依次包括
(1)將難熔金屬粉經(jīng)過壓制成型、燒結(jié)和機械加工制備管坯；
(2)在制得的管坯管腔中用氧化鋁粉密實填充；
(3)填充氧化鋁粉的管坯進行旋鍛加工；
(4)進行熱處理；
(5)機械加工得到難熔金屬管產(chǎn)品。本發(fā)明的一種難熔金屬管材的制備方法，其特征在于其步驟(1)的燒結(jié)采用真空 感應(yīng)爐，燒結(jié)時在真空感應(yīng)爐里，壓制成型的管坯底部墊有氧化鋯沙層、上部壓有與壓制成 型的管坯形狀匹配的環(huán)狀壓塊。本發(fā)明的一種難熔金屬管材的制備方法，其特征在于其步驟(3)是將填充氧化鋁 粉的管坯在氫氣保護下加熱至1200°C 1500°C，保溫時間5 30分鐘，后進行旋鍛加工的。本發(fā)明的一種難熔金屬管材的制備方法，采用常規(guī)的壓制、燒結(jié)、機械加工、旋鍛 后縶處理及加工工藝過程。燒結(jié)工序是預(yù)制難熔金屬管材的最重要環(huán)節(jié)，爐溫分布不均勻 和爐底磨擦阻力的影響造成壓坯在燒結(jié)時收縮率因為部位不同而不一致是造成燒結(jié)變形 的主要原因，為此在真空感應(yīng)爐的底部墊一層氧化鋯細(xì)沙，再在上面加上幾個同樣大小未 燒結(jié)的壓坯環(huán)，使燒結(jié)變形降低到最小程度。
本發(fā)明的一種難熔金屬管材的制備方法，其特征在于其填料的選擇。填料的選 擇依據(jù)高溫性能和粉末填充效果，選擇耐高溫的氧化鋁粉末作為填充材料，粒度選擇為 2 4mmο本發(fā)明的一種難熔金屬管材的制備方法，管坯經(jīng)過旋鍛或精鍛后，密度得到提高， 再通過擴孔機械加工得到所需直徑和長度的管材。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果(1)與燒結(jié)態(tài)管材相比，本發(fā)明制備 的管材密度高，晶粒細(xì)化且均勻，缺陷少，制備尺寸范圍外徑f6 f90mm，內(nèi)徑f5 f80mm，長 度5(T5000mm。(2)本發(fā)明提供的方法，有明顯的成本優(yōu)勢，且管材性能得到改善。本發(fā)明的 方法少切屑、生產(chǎn)效率高、鎢、鉬管直徑靈活可調(diào)并且具有明顯的成本優(yōu)勢。此法生產(chǎn)簡單， 投資少，工藝流程短，金屬損耗小，綜合成品率高，見效快，能夠方便快捷地大量生產(chǎn)不同規(guī) 格的鉬、鎢及其合金管材。
具體實施例方式一種難熔金屬管材的制備方法，其特征在于其制備過程的步驟依次包括(1)將 難熔金屬粉經(jīng)過壓制成型、燒結(jié)和機械加工制備管坯；(2)在制得的管坯管腔中用氧化鋁 粉密實填充；(3)填充氧化鋁粉的管坯進行旋鍛加工；(4)進行熱處理；(5)機械加工得到
難熔金屬管產(chǎn)品。以下結(jié)合具體實施實例對本發(fā)明做進一步說明。實施例1
以內(nèi)徑f6mm鉬管生產(chǎn)為例，
選用市售鉬粉，純度99. 95%、粒度為3.8μπι。經(jīng)過壓制燒結(jié)和機械加工制備出外徑 fl6，內(nèi)徑f 12，長度400mm的鉬管。然后用氧化鋁粉填充鉬管，在填充過程中需要不斷振動， 以密實填料。加熱鉬管坯到1200°C，保溫5 10分鐘進行旋鍛加工。最終旋鍛尺寸為外徑 flO,內(nèi)徑f6，長度700mm的鉬管。之后在900°C左右進行熱處理1小時，通過機械加工得到 長徑比較大的鉬管。實施例2
以內(nèi)徑flOmm鎢管生產(chǎn)為例，
選用市售鎢粉，純度99. 95%、粒度為2. 8 μ m。首先經(jīng)過壓制燒結(jié)和機械加工制備出直 徑f24，內(nèi)徑fl6，長度500mm的鉬管。然后用氧化鋁粉填充鉬管，在填充過程中需要不斷振 動，以密實填料。加熱鎢管坯到1400°C，保溫1(Γ20分鐘進行旋鍛加工。最終旋鍛尺寸為外 徑fl4，內(nèi)徑f 10，長度1600mm的鎢管。之后在900°C左右進行熱處理1小時，通過機械加工 得到長徑比較大的鎢管。實施例3
以內(nèi)徑f20mm鉬鎢管生產(chǎn)為例，
選用市售鎢粉，純度99. 9%、粒度為4. 8 μ m ；市售鉬粉，純度99. 95%、粒度為3. 2 μ m。首 先進行混料，混料比例W:Mo=30 :100，并在模具內(nèi)等靜壓后，進行預(yù)整形處理，然后在底部 墊有氧化鋯細(xì)沙和相同直徑壓坯環(huán)的中頻爐內(nèi)進行燒結(jié)，再經(jīng)過矯形得到外徑f80，內(nèi)徑 f40，長度800mm的鉬鎢管。用氧化鋁粉末填充后，加熱鉬鎢管到1450°C，保溫30分鐘進行 精鍛加工。最終精鍛尺寸為外徑f40，內(nèi)徑f20，長度3200mm，之后在1000°C左右進行熱處理1小時，通過機械加工得到長徑比較大的鉬鎢管。
權(quán)利要求
1.一種難熔金屬管材的制備方法，其特征在于其制備過程的步驟依次包括(1)將難熔金屬粉經(jīng)過壓制成型、燒結(jié)和機械加工制備管坯；(2)在制得的管坯管腔中用氧化鋁粉密實填充；(3)填充氧化鋁粉的管坯進行旋鍛加工；(4)進行熱處理；(5)機械加工得到難熔金屬管產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難熔金屬管材的制備方法，其特征在于其步驟(1)的燒 結(jié)采用真空感應(yīng)爐，燒結(jié)時在真空感應(yīng)爐里，壓制成型的管坯底部墊有氧化鋯沙層、上部壓 有與壓制成型的管坯形狀匹配的環(huán)狀壓塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難熔金屬管材的制備方法，其特征在于其步驟(3)是將 填充氧化鋁粉的管坯在氫氣保護下加熱至1200°C 1500°C，保溫時間5 30分鐘后，進行旋 鍛加工的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難熔金屬管材的制備方法，其特征在于氧化鋁粉的粒度 為2 4mm。
全文摘要
一種難熔金屬管材的制備方法，涉及一種用于鉬、鎢及其合金管材的近凈成型的制備方法。其特征在于其制備過程的步驟依次包括(1)將難熔金屬粉經(jīng)過壓制成型、燒結(jié)和機械加工制備管坯；(2)在制得的管坯管腔中用氧化鋁粉密實填充；(3)填充氧化鋁粉的管坯進行旋鍛加工；(4)進行熱處理；(5)機械加工得到難熔金屬管產(chǎn)品。本發(fā)明的方法，與燒結(jié)態(tài)管材相比，制備的管材密度高，晶粒細(xì)化且均勻，缺陷少，且管材性能得到改善，且少切屑、生產(chǎn)效率高、鎢、鉬管直徑靈活可調(diào)并且具有明顯的成本優(yōu)勢。此法生產(chǎn)簡單，投資少，工藝流程短，金屬損耗小，綜合成品率高，見效快，能夠方便快捷地大量生產(chǎn)不同規(guī)格的鉬、鎢及其合金管材。
文檔編號B22F3/17GK102069191SQ201010604440
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者朱琦, 王林, 趙虎 申請人:金堆城鉬業(yè)股份有限公司