專利名稱：擠壓管坯用純鎳空心坯料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬無縫管坯生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及擠壓管坯用純鎳空心坯料的制備方法。
背景技術(shù)：
擠壓法生產(chǎn)鎳管坯是制作高品質(zhì)鎳無縫管的常用方法，擠壓坯料一般采用真空感應(yīng)爐熔煉，先鑄造成圓形鑄錠，冷卻出爐后車光井切掉頭尾部，鉆中心孔(或者熱穿孔，冷卻后車光鑄錠內(nèi)外表面、上下端面)，制成擠壓坯料。由于鎳的冷加工性能差，鉆孔時排屑困難，使得擠壓坯料生產(chǎn)效率低、成品率低、成本高(熱穿孔也因為エ序較多，專用熱穿孔設(shè)備投資大，也使得擠壓坯料生產(chǎn)效率低、成品率低、成本高。)，因此有必要改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題提供一種擠壓管坯用純鎳空心坯料的制備方法，在圓形模具中設(shè)有管狀陶瓷模芯，將熔化后的鎳熔液澆入圓形模具中，冷卻后鑄錠中心的管狀陶瓷模芯由于鑄錠的冷卻收縮而碎裂，將陶瓷碎片去除形成空心鑄錠。本發(fā)明采用的技術(shù)方案擠壓管坯用純鎳空心坯料的制備方法，包括下述步驟I)將純度不低于99. 96 %的電解鎳板置于真空感應(yīng)熔煉爐中，通電加熱至1450-1500°C使電解鎳板熔化得鎳熔液；2)在鎳熔液中加入石墨，鎳熔液和石墨的配比為100 :0. 02-0. 05，然后加溫至1500-1530°C，精煉30-35分鐘得純度更高的鎳熔液；3)在純度更高的鎳熔液中加入高純鈦，純度更高的鎳熔液和高純鈦的配比為100
O.02-0. 05，保溫5分鐘又得鎳熔液；4)在步驟3)所得的鎳熔液中加入鎳鎂合金，鎳熔液和鎳鎂合金(鎂含量為20% -22%)的配比為100 :0. 12-0. 30，然后加溫至1540°C，保溫5分鐘后澆注到中間固定有管狀陶瓷模芯的圓形模具中得鑄錠；5)鑄錠在真空感應(yīng)熔煉爐中凝固10-30分鐘后出爐，脫模后自然冷卻，管狀陶瓷模芯由于鑄錠的冷卻收縮而破裂，將陶瓷碎片去除形成空心鑄錠；6)將空心鑄錠的底部和頂部鋸切，車光鑄錠外圓，然后車出內(nèi)孔即可。上述步驟I)中，真空感應(yīng)熔煉爐中的真空度達(dá)到5Pa時開始加熱熔煉，熔煉功率為220KW，電解鎳板全部熔化后功率降低到180KW。上述步驟4)中，澆注時采用慢-快-慢的方法，既保證不燒壞圓形鑄鐵模具，也保證鑄錠內(nèi)部不出現(xiàn)氣孔、疏松的質(zhì)量缺陷。上述步驟4)中，所述鎳鎂合金中鎂的含量為20%。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比解決鎳?yán)浼庸ば阅懿畹碾y題，無需在鑄錠中心鉆孔，將鑄錠外圓車光后直接車出內(nèi)孔即可，不僅提高生產(chǎn)效率和成品率，而且有效降低生產(chǎn)成本。
具體實施例方式下面描述本發(fā)明的實施例。實施例一以生產(chǎn)外徑295mm，內(nèi)孔135mm，長度770mm的N6空心坯料為例I)將570kg純度不低于99. 96%的電解鎳板置于真空感應(yīng)熔煉爐中，真空感應(yīng)熔煉爐中的真空度達(dá)到5Pa時，用350Kw的加熱功率加熱至1500°C使電解鎳板開始熔化；然后把熔煉功率為220KW，電解鎳板全部熔化后功率降低到180KW。2)在鎳熔液中加入石墨285g，然后加溫至1530°C，精煉35分鐘得純度更高的鎳熔液； 3)在純度更高的鎳熔液中加入高純鈦285g，保溫5分鐘又得鎳熔液；4)在步驟3)所得的鎳熔液中加入鎳鎂合金1710g，鎳熔液和鎳鎂合金中鎂含量為20%，然后加溫至1540°C，保溫5分鐘后澆注到中間固定有管狀陶瓷模芯的圓形鑄鐵模具中得鑄錠；澆注時采用慢-快-慢的方法，既保證不燒壞圓形鑄鐵模具，也保證鑄錠內(nèi)部不出現(xiàn)氣孔、疏松的質(zhì)量缺陷。 5)鑄錠在真空感應(yīng)熔煉爐中凝固30分鐘后出爐，脫模后自然冷卻，管狀陶瓷模芯由于鑄錠的冷卻收縮而破裂，將陶瓷碎片去除形成空心鑄錠；6、鋸切空心鑄錠的底部和頂部，先鋸掉底部20mm，量好尺寸后鋸掉頂部，保證鑄錠長度在770mm左右；7、把空心鑄錠的外圓車光到295mm，內(nèi)孔車光到135mm即可。實施例ニ 以生產(chǎn)外徑245臟，內(nèi)孔75mm，長度500mm的N4空心坯料為例I、將350kg純度不低于99. 96%的電解鎳板裝入真空感應(yīng)熔煉爐中，真空感應(yīng)熔煉爐中的真空度達(dá)到5Pa時開始加溫至1450°C熔煉，熔煉功率為220KW，約100分鐘后電解鎳板全部熔化變?yōu)殒嚾垡汉蠊β式档偷?80KW ;熔煉過程中真空度不得大于5Pa。2、在鎳熔液中加入IOOg石墨，然后加溫至1500°C，精煉30分鐘得純度更高的鎳熔液；3、在純度更高的鎳熔液中加入IOOg高純鈦，保溫5分鐘又得鎳熔液；4、在步驟3)所得的鎳熔液中加入800g鎳鎂合金，然后加溫至1540°C，保溫5分鐘后澆注到中間固定有直徑70mm管狀陶瓷模芯的圓形紙貼模具中得鑄錠；澆注時采用慢-快-慢的方法，既保證不燒壞圓形鑄鐵模具，也保證鑄錠內(nèi)部不出現(xiàn)氣孔、疏松的質(zhì)量缺陷；5、鑄錠在真空感應(yīng)熔煉爐中凝固15分鐘后出爐，脫模后自然冷卻，管狀陶瓷模芯由于鑄錠的冷卻收縮而破裂，將陶瓷碎片去除形成空心鑄錠；6、鋸切空心鑄錠的底部和頂部，先鋸掉底部20mm，量好尺寸后鋸掉頂部，保證鑄錠長度在500mm左右；7、把空心鑄錠的外圓車光到245mm，內(nèi)孔車光到75mm即可。實施例三以生產(chǎn)外徑265臟，內(nèi)孔85mm，長度600mm的N4空心坯料為例I、將450kg純度不低于99. 96%的電解鎳板裝入真空感應(yīng)熔煉爐中，真空感應(yīng)熔煉爐中的真空度達(dá)到5Pa時開始加溫至1480°C熔煉，熔煉功率為220KW，約100分鐘后電解鎳板全部熔化變?yōu)殒嚾垡汉蠊β式档偷?80KW ;熔煉過程中真空度不得大于5Pa。2、在鎳熔液中加入135g石墨，然后加溫至1520°C，精煉33分鐘得純度更高的鎳熔液；3、在純度更高的鎳熔液中加入135g高純鈦，保溫5分鐘又得鎳熔液；4、在步驟3)所得的鎳熔液中加入1125g鎳鎂合金，然后加溫至1540°C，保溫5分鐘后澆注到中間固定有直徑70_管狀陶瓷模芯的圓形紙貼模具中得鑄錠；澆注時采用慢-快-慢的方法，既保證不燒壞圓形鑄鐵模具，也保證鑄錠內(nèi)部不出現(xiàn)氣孔、疏松的質(zhì)量缺陷；5、鑄錠在真空感應(yīng)熔煉爐中凝固20分鐘后出爐，脫模后自然冷卻，管狀陶瓷模芯由于鑄錠的冷卻收縮而破裂，將陶瓷碎片去除形成空心鑄錠；
6、鋸切空心鑄錠的底部和頂部，先鋸掉底部20mm，量好尺寸后鋸掉頂部，保證鑄錠長度在600_左右；7、把空心鑄錠的外圓車光到265mm，內(nèi)孔車光到85mm即可。上述實施例，只是本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限制本發(fā)明實施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等效變化，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.擠壓管坯用純鎳空心坯料的制備方法，其特征在于包括下述步驟 O將純度不低于99. 96 %的電解鎳板置于真空感應(yīng)熔煉爐中，通電加熱至1450-1500°C使電解鎳板熔化得鎳熔液； 2)在鎳熔液中加入石墨，鎳熔液和石墨的配比為100:0. 02-0. 05，然后加溫至1500-1530°C，精煉30-35分鐘得純度更高的鎳熔液； 3)在純度更高的鎳熔液中加入高純鈦，純度更高的鎳熔液和高純鈦的配比為100O. 02-0. 05，保溫5分鐘又得鎳熔液； 4)在步驟3)所得的鎳熔液中加入鎳鎂合金，鎳熔液和鎳鎂合金的配比為100O.12-0. 30，然后加溫至1540°C，保溫5分鐘后澆注到中間固定有管狀陶瓷模芯的圓形鑄鐵模具中得鑄錠； 5)鑄錠在真空感應(yīng)熔煉爐中凝固10-30分鐘后出爐，脫模后自然冷卻，管狀陶瓷模芯由于鑄錠的冷卻收縮而破裂，將陶瓷碎片去除形成空心鑄錠； 6)將空心鑄錠的底部和頂部鋸切，車光鑄錠外圓，然后車出內(nèi)孔即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擠壓管坯用純鎳空心坯料的制備方法，其特征在于上述步驟I)中，真空感應(yīng)熔煉爐中的真空度達(dá)到5Pa時開始加熱熔煉，熔煉功率為220KW，電解鎳板全部熔化后功率降低到180KW。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擠壓管坯用純鎳空心坯料的制備方法，其特征在于上述步驟4)中，澆注時采用慢-快-慢的方法，既保證不燒壞圓形鑄鐵模具，也保證鑄錠內(nèi)部不出現(xiàn)氣孔、疏松的質(zhì)量缺陷。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擠壓管坯用純鎳空心坯料的制備方法，其特征在于上述步驟4)中，所述鎳鎂合金中鎂的含量為20% -22%。
全文摘要
提供一種擠壓管坯用純鎳空心坯料的制備方法，包括下述步驟將純度不低于99.96％的電解鎳板置于真空感應(yīng)熔煉爐中，通電加熱至1450-1500℃使電解鎳板熔化得鎳熔液；在鎳熔液中加入石墨，然后加溫至1500-1530℃，精煉30-35分鐘得純度更高的鎳熔液；在純度更高的鎳熔液中加入高純鈦，保溫5分鐘又得鎳熔液；在鎳熔液中加入鎳鎂合金，然后加溫至1540℃，保溫5分鐘后澆注到中間固定有管狀陶瓷模芯的圓形模具中得鑄錠；鑄錠在真空感應(yīng)熔煉爐中凝固10-30分鐘后出爐，脫模后自然冷卻，管狀陶瓷模芯由于鑄錠的冷卻收縮而破裂，將陶瓷碎片去除形成空心鑄錠；將空心鑄錠的底部和頂部鋸切，車光鑄錠外圓，然后車出內(nèi)孔即可。
文檔編號C22C19/03GK102839299SQ20121029447
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者高駿 申請人:寶雞海吉鈦鎳有限公司