CN102974635A - 钼合金无缝管的挤压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钼合金无缝管的挤压方法,它包括下述依次的步骤:Ⅰ坯料准备粉末冶金坯料要求:中心通孔Φ60mm±5mm,长度500~1500mm;Ⅱ加热过程 入炉口炉温600±20℃;环形炉温度:850±10℃;Ⅲ 一次感应加热 感应加热温度1300±10℃,均热时间1~3min,总时间控制在5~7min。Ⅳ扩孔 玻璃粉润滑后进入扩孔机;使用扩孔锥完成扩孔;Ⅴ二次感应加热目标温度1300±10℃。Ⅵ 挤压管料润滑后入挤压机;挤压速度100-120mm/s,挤压比不大于6,断面收缩率不大于83.3%。本钼合金无缝管的挤压方法制成的钼合金无缝管的密度达到10g/cm3以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种钼合金无缝管的挤压方法。
背景技术
Mo合金管在离子溅射中有非常广泛的使用,然作为靶材的Mo合金管生产一直以来是限制该技术的一项主要瓶颈。
Mo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1300℃以上。目前国内用户主要通过进口国外的产品使用,特别是对于外径≥150mm的Mo合金管,国家尚无压力加工成型工艺,主要通过粉末冶金完成,粉末冶金的致密度达不到靶材使用要求。对于挤压法生产外径≥150mm的Mo合金管,国内尚无生产案例。
发明内容
为了克服现有钼合金无缝管的挤压方法的上述不足,本发明提供一种钼合金无缝管的挤压方法,本方法制成的钼合金无缝管的密度达到10g/cm3以上,符合使用要求。
本发明的特点主要是针对Mo合金热塑性差的热点,设计了管坯预热(850℃±10℃)+感应加热(1300±10℃)+小变形挤压(挤压比不大于6,断面收缩率不大于83.3%)的工艺,最终实现了Mo管的热挤压过程。
本发明涉及的Mo合金管的Mo含量不小于99.95%,其余为一些冶炼的杂质元素。如C含量≤0.01%,N含量,O含量≤0.007%,Fe含量,Ni含量≤0.005%,Si含量≤0.010%。
挤压前密度:≤9.0 g/cm3
技术要求:
挤压后密度达到10g/cm3以上;
外径公差:±2.0mm;
壁厚公差:±2.2mm;
表面无肉眼可见缺陷。
本钼合金无缝管的挤压方法包括下述依次的步骤:
Ⅰ坯料准备
管坯规格:Φ277mm±5 mm;粉末冶金坯料要求:中心通孔Φ60mm±5 mm,长度500~1500mm;
Ⅱ加热过程
将管坯入环形炉加热,入炉口炉温600±20℃;
环形炉目标温度:850±10℃;加热时间:250~270min;均热时间25~30min.。
Ⅲ 一次感应加热
感应加热目标温度1300±10℃,加热段功率750~850KW,均热时间1~3min,均热段功率160~200KW,内外加热均匀,总时间控制在5~7min。
Ⅳ扩孔
一次感应加热完毕,玻璃粉润滑后进入扩孔机;使用扩孔锥完成扩孔;管料出扩孔机;
Ⅴ二次感应加热
管料进入二次感应炉,二次感应目标温度1300±10℃,均热时间1±0.2min,加热段功率750~850KW,均热段功率≯200KW。
感应加热完毕,出炉;
Ⅵ 挤压
管料润滑后入挤压机;并对挤压筒进行预热至不低于300℃,避免坯料温降过大,挤压速度100-120mm/s。挤压比不大于6,断面收缩率不大于83.3% 。
制成为外径不小于150mm,壁厚不小于20mm的厚壁无缝管。
上述的钼合金无缝管的挤压方法,其特征是:步骤Ⅵ 挤压过程中,是根据挤压比配置挤压模具。
本钼合金无缝管的挤压方法,加热温度达到1300±10℃,保证了足够的热加工塑性;小变形挤压(挤压比不大于6,断面收缩率不大于83.3%)方法,避免了Mo合金流动性差的不利因素。制成为外径不小于150mm,壁厚不小于20mm的厚壁无缝管,制成的钼合金无缝管的密度达到10g/cm3以上,符合使用要求。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式,但本发明的具体实施方式不局限下述的实施例。
实施例
国内公司对Mo管要求:
材质:Mo(Mo含量≥99.95%,C含量≤0.01%,N含量,O含量≤0.007%,Fe含量,Ni含量≤0.005%,Si含量≤0.010%);
规格:Φ172×26mm
长度:3.2m
挤压前密度:9.0 g/cm3
技术要求:
挤压后密度达到10g/cm3以上;
外径公差:±2.0mm;
壁厚公差:±2.2mm;
表面无肉眼可见缺陷。
本钼合金无缝管的挤压方法的实施例包括下述依次的步骤:
Ⅰ坯料准备
采用Φ277mm粉末冶金坯料,中心通孔直径:Φ60mm,长度800mm;
Ⅱ加热过程
5:00一支管坯入环形炉加热,入炉口温度炉温600±20℃;
目标温度:850±10℃;加热时间:260min;均热时间26min.。
Ⅲ 一次感应加热
9:50 管坯出环形炉,出炉管坯表面温度845℃;
9:51进入一次感应炉,一次感应目标温度1290℃,保温时间1min,加热功率750KW,均热功率200KW;
Ⅳ扩孔
10:05一次感应加热完毕,玻璃粉润滑后进入扩孔机;
10:06使用135mm扩孔锥完成扩孔;
10:07管坯出扩孔机;
Ⅴ二次感应加热
10:08管料进入二次感应炉,二次感应目标温度1300℃,均热时间1min,加热段功率800KW,均热段功率180KW;
10:15感应加热完毕,出炉;
Ⅵ 挤压
10:16管料完成润滑后入挤压机;
10:17开始挤压,挤压前挤压筒已经预热至310℃,挤压速度100-120mm/s,挤压在5s内完成,表面及尺寸良好。
测得的密度值达到10.05 g/cm3,外径为172.80mm,壁厚为26.4mm,表面粗糙度在6~8um。且挤压力峰值4500吨,未达到设备极限挤压力。
本实施例的挤压比不大于6,面缩率不大于83.3%。
Claims (2)
1.一种钼合金无缝管的挤压方法,它包括下述依次的步骤:
Ⅰ坯料准备
管坯规格:Φ277mm±5 mm;粉末冶金坯料要求:中心通孔Φ60mm±5 mm,长度500~1500mm;
Ⅱ 加热过程
将管坯入环形炉加热,入炉口炉温600±20℃;
环形炉目标温度:850±10℃;加热时间:250~270min;均热时间25~30min;
Ⅲ 一次感应加热
感应加热目标温度1300±10℃,均热时间1~3min,内外加热均匀,总时间控制在5~7min;
Ⅳ 扩孔
一次感应加热完毕,玻璃粉润滑后进入扩孔机;使用扩孔锥完成扩孔;管料出扩孔机;
Ⅴ 二次感应加热
管料进入二次感应炉,二次感应目标温度1300±10℃,均热时间1±0.2min;
Ⅵ 挤压
管料润滑后入挤压机;并对挤压筒进行预热至不低于300℃,避免坯料温降过大,挤压速度100-120mm/s;挤压比不大于6,断面收缩率不大于83.3% 。
2.根据权利要求1所述的钼合金无缝管的挤压方法,其特征是:步骤Ⅵ 挤压过程中,是根据挤压比配置挤压模具。
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