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

一种***用超细晶无铅延期体的制备方法
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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