CN102409275B - 一种***用超细晶无铅延期体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种***用超细晶无铅延期体的制备方法,首先采用铸造、挤压、轧制和机械加工的方法制备出超细晶Zn-Al合金坯料管;然后将装有延期药的超细晶Zn-Al合金坯料管拉拔或轧制成Zn-Al合金管材;最后将制成的Zn-Al合金管材切割并封装为Zn-Al合金延期体。本发明技术方案避免了铅污染,且使用场合不受限制,生产过程更安全。
Description
技术领域
本发明涉一种***用无铅延期体,特别是将传统铅质延期体改为室温超塑性锌铝合金延期体的方法。
背景技术
铅及铅基合金由于熔点低、柔性好、易于加工等优点,成为***行业广泛使用的一种材料, 如延期体制作、***起爆能力检测等。但铅是一种严重污染环境的重金,铅元素对人体各种组织都有毒害作用, 可造成人体智力、视觉、运动、记忆、语言等功能受损,会危害人体造血功能、免疫功能和内分泌***、消化***,特别对孕妇和少年儿童毒害作用更大。***的铅质延期体在***反应后,铅元素以金属或氧化物的形式进入自然循环,极易通过空气、食物、水等途径危害人体健康,***使用地点分布广、从业人员多的特点更加重了这种危害的传播。国外发达国家***行业已逐步淘汰铅,我国也正着手处理一问题。目前***起爆延期体均采用拉拔铅索——将装有延期药的粗铅管经过多次拉拔,成为一定外径为5. 5~6. 5mm内含延期药芯的铅索,再根据延期时间需要切成一定长度的铅延期体。铅延期体技术利用了铅具有良好延展性的特点,虽然加工方便,但******后延期体中的铅除一部分转化为氧化铅外,一部分以铅的形式进入自然循环,两部分均对环境造成污染。
马宏昊等提出将传统铅质延期体改为铝材延期体。但在具有瓦斯的矿井环境下铝易氧化的特性成为引发瓦斯***隐患,限制了铝制延期体的使用。实际生产中,铝材在加工成延期体的拉拔过程中非常容易发热,生产安全性差。另外,铝合金虽然是塑性材料,但实际拉拔到规定尺寸延期体时面临着脆化的问题,即铝质延期体容易断裂。
锌合金环境友好性远优于铝合金、铅合金,1926年卢索莫尔(Sommer)和C.B.里普曼(Lipman)首先发现了锌是作物生长的必需营养元素,锌肥(硫酸锌、氯化锌)有促进植物细胞呼吸、碳水化合物的代谢等作用,现在锌肥在世界各国已得到广泛的应用。而Zn-22Al系合金是一种细晶超塑性合金,室温下为应变速率为4×10-3时可获得了335%的延伸率,具有很低应***化、低流变应力和高延展性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种室温超塑性Zn-22Al合金制备***延期体的方法,以避免铅污染,且使用场合不受限制。
实现本发明目的的技术解决方案为:一种***用超细晶无铅延期体的制备方法, 第一步、采用铸造、挤压、轧制和机械加工的方法制备出超细晶Zn-Al合金坯料管;第二步、将装有延期药的超细晶Zn-Al合金坯料管拉拔或轧制成Zn-Al合金管材;第三步、将制成的Zn-Al合金管材切割并封装为Zn-Al合金延期体。
本发明与现有技术相比,其显著优点:(1)本发明采用了Zn-22Al合金作为无铅延期体的材料,克服了铝材在加工成延期体的拉拔过程中非常容易发热的问题,生产安全性高。(2)本发明采用的Zn-22Al合金在实际拉拔过程中解决了铝材容易脆化的问题,具有良好的延展性,不容易断裂。(3)本发明方案避免了铅污染,且使用场合不受限制。
具体实施方式
本发明***用超细晶无铅延期体的制备方法,步骤如下:
第一步、采用铸造、挤压、轧制、机械加工的方式制备出超细晶Zn-Al合金坯料管,无铅延期体的材料为Zn-22Al合金;
第二步、将装有延期药的超细晶Zn-Al合金坯料管拉拔或轧制成3mm-6mmZn-Al合金管材;
第三步、将制成的Zn-Al合金管材切割并封装为Zn-Al合金延期体。
坯料管制备的方法包括:连续铸造,砂型铸造,挤压铸造,液态模锻,冷挤压,热挤压,轧制和机械加工或者这些方法的组合,机械加工包括了如镗孔、钻孔或车等多种方法。
本发明***用超细晶无铅延期体的制备方法,铸造之后的坯料管需要均匀化热处理。
本发明***用超细晶无铅延期体的制备方法,铸造后的Zn-22Al合金可进行多向锻造以细化晶粒,然后再通过挤压,轧制或者机械加工的方法制备出坯料管。
坯料管可以进行机械加工以达到拉拔或轧制所需的尺寸,坯料管横截面减小的方法包括拉拔、轧制、机械加工或者这些方法的组合。
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
1)连续铸造法制备外径80mm的Zn-22Al合金圆铸锭。
2)均匀化处理:在300℃保温24小时,随炉冷却,降温到室温。
3)在250℃下挤压Zn-22Al合金铸锭,获得外径20mm,内径12mm的Zn-22Al合金超细晶坯料管,并截成20cm长。
4)在长为20cm的Zn-22Al合金超细晶坯料管中装填20g的延期药,封闭管两端。
5)按孔径18mm、16mm、14mm、12mm、10mm、8mm、6mm、4.6mm的顺序拉拔装有延期药的Zn-22Al合金超细晶坯料管,制成外径4.6mm、内含延期药芯的Zn-22Al合金延期体。
6)根据延期时间需要切成3mm的Zn-22Al合金延期体。
实施例2
1)砂型铸造法或者液态模锻法制备外形尺寸为50╳100╳300mm的Zn-22Al合金方铸锭。
2)均匀化处理:在250℃保温22小时,水淬,降温到室温。
3)在250℃下轧制Zn-22Al合金方铸锭,获得厚度为20mm的Zn-22Al合金超细晶板坯,机械加工成外径20mm,内径12mm的Zn-22Al合金超细晶坯料管,并截成30cm长。
4)在长为30cm的Zn-22Al合金超细晶坯料管中装填30g的延期药,封闭管两端。
5)按孔径18mm、16mm、14mm、12mm、10mm、8mm、6mm、4.6mm的顺序拉拔装有延期药的Zn-22Al合金超细晶坯料管,制成外径4.6mm、内含延期药芯的Zn-22Al合金延期体。
6)根据延期时间需要切成5mm的Zn-22Al合金延期体。
实施例3
1)液态模锻法制备外径60mm的Zn-22Al合金圆铸锭。
2)均匀化处理:在200℃保温22小时,水淬,降温到室温。
3)在200℃下挤压Zn-22Al合金圆铸锭,获得外径16mm,内径12mm的Zn-22Al合金超细晶坯料管,并截成40cm长。
4)在长为40cm的Zn-22Al合金超细晶坯料管中装填40g的延期药,封闭管两端。
5)按孔径18mm、16mm、14mm、12mm、10mm、8mm、6mm、4.6mm的顺序拉拔装有延期药的Zn-22Al合金超细晶坯料管,制成外径4.6mm、内含延期药芯的Zn-22Al合金延期体。
6)根据延期时间需要切成4mm的Zn-22Al合金延期体。
实施例4
1)将铸造制备的Zn-22Al合金挤压成外径80mm的Zn-22Al合金圆铸锭。
2)在室温下挤压Zn-22Al合金圆铸锭,获得外径16mm,内径12mm的Zn-22Al合金超细晶坯料管,并截成50cm长。
3)在长为50cm的Zn-22Al合金超细晶坯料管中装填50g的延期药,封闭管两端。
4)按孔径18mm、16mm、14mm、12mm、10mm、8mm、6mm、4.6mm的顺序拉拔装有延期药的Zn-22Al合金超细晶坯料管,制成外径3.6mm、内含延期药芯的Zn-22Al合金延期体。
5)根据延期时间需要切成6mm的Zn-22Al合金延期体。
实施例5
1)将铸造制备的Zn-22Al合金挤压成外径100mm的Zn-22Al合金圆铸锭。
2)在室温下挤压Zn-22Al合金圆铸锭,获得外径20mm,内径10mm的Zn-22Al合金超细晶坯料管,并截成30cm长。
3)将长为30cm的Zn-22Al合金超细晶坯料管机械加工成外径16mm,内径12mm的Zn-22Al合金超细晶坯料管。
4)在机械加工之后的Zn-22Al合金超细晶坯料管中装填30g的延期药,封闭管两端。
5)按孔径18mm、16mm、14mm、12mm、10mm、8mm、6mm、4.6mm的顺序拉拔装有延期药的Zn-22Al合金超细晶坯料管,制成外径3.6mm、内含延期药芯的Zn-22Al合金延期体。
6)根据延期时间需要切成2mm的Zn-22Al合金延期体。
实施例6
1)购买挤压态外径120mm的Zn-22Al合金圆铸锭。
2)型轧Zn-22Al合金圆铸锭,获得外径16mm,内径12mm的Zn-22Al合金超细晶坯料管,并截成30cm长。
3)在Zn-22Al合金超细晶坯料管中装填30g的延期药,封闭管两端。
4)按孔径18mm、16mm、14mm、12mm、10mm、8mm、6mm、4.6mm的顺序拉拔装有延期药的Zn-22Al合金超细晶坯料管,制成外径3.6mm、内含延期药芯的Zn-22Al合金延期体。
5)根据延期时间需要切成2mm的Zn-22Al合金延期体。
Claims (4)
1.一种***用超细晶无铅延期体的制备方法,其特征在于:
第一步、采用铸造、挤压、轧制和机械加工的方法制备出超细晶Zn-Al合金坯料管;
第二步、将装有延期药的超细晶Zn-Al合金坯料管拉拔或轧制成Zn-Al合金管材;
第三步、将制成的Zn-Al合金管材切割并封装为Zn-Al合金延期体;所述制成的Zn-22Al合金管材的直径为3mm-6mm。
2.根据权利要求1所述的***用超细晶无铅延期体的制备方法,其特征在于:所述制备坯料管的方法包括连续铸造、砂型铸造、挤压铸造、液态模锻、冷挤压、热挤压、轧制、机械加工或者这些方法的组合。
3.根据权利要求1所述的***用超细晶无铅延期体的制备方法,其特征在于:所述铸造之后的坯料管进行均匀化热处理。
4.根据权利要求1所述的***用超细晶无铅延期体的制备方法,其特征在于:铸造后的Zn-22Al合金进行多向锻造以细化晶粒,然后再通过挤压、轧制或者机械加工的方法制备出坯料管。
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