CN103014386B - 一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，包括以下步骤：一、将多根铌钨钼金属条整齐叠放，并在叠放后的铌钨钼金属条中部铺设第一纯锆板，然后焊接成熔炼电极；二、将熔炼电极进行两次真空电子束熔炼，得到半成品铸锭；三、将第二纯锆板裁剪成多根纯锆条；四、将纯锆条紧密贴附于半成品铸锭外表面，得到电弧熔炼用自耗电极；五、进行两次真空自耗电弧熔炼，得到铌钨钼锆合金铸锭。采用本发明制备的铌钨钼锆合金铸锭具有良好的组织成分均匀性，能够在不改变优良的室温性能和高温性能的前提下保持低密度，对于航天用途有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于合金制备技术领域，具体涉及一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法。
背景技术
Nb521铌钨合金是铌钨钼锆合金的一种，由基体金属铌与合金元素钨、钼和锆组成；Nb521铌钨合金的名义成分为Nb-5.0W-2.0Mo-1.0Zr，可以在1500℃以下长期工作，在航天用火箭发动机部件有良好的使用前景。Nb521铌钨合金通常采用电子束炉进行熔炼铸锭，Nb521铌钨合金的密度在8.85g/cm3～9.0g/cm3之间。为了提高强度，通常会将Nb521铌钨合金铸锭的碳含量提高到0.05%～0.12%，这又会生成大量的碳化物如ZrC、WC，这些碳化物的硬度都非常高，会造成后续加工的棒材或板材出现意外的裂纹、分层及起皮缺陷。研究表明，Nb521铌钨合金在钨、钼含量不变的条件下，仅增加锆质量含量到1.7%左右，就可以将合金密度降低到8.75g/cm3左右，并且不会降低合金的室温性能和高温性能。与现有已经定型的航天用铌铪合金（NbHf10-1）相比，锆质量含量为1.65%～1.75%的铌钨钼锆合金的可使用温度能提高250℃，1600℃时的高温强度是铌铪合金的二倍，而密度仅比铌铪合金增加了不到0.15g/cm3，因此锆质量含量为1.65%～1.75%的铌钨钼锆合金对于航天用途有重要意义。
然而，在Nb521铌钨合金中增加锆至锆的质量含量不小于1.0%后，采用传统的电子束熔炼方式将会由于锆在铌中的固溶度及锆与铌密度的差异等物性特点，造成成品合金铸锭中锆的偏析程度超过50%，从而影响材料组织和性能的一致性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法。采用该方法制备的铌钨钼锆合金铸锭具有良好的组织成分均匀性，能够在不改变铌钨钼锆合金的室温性能和高温性能的前提下保持铌钨钼锆合金具有低密度，对于航天用途有重要意义。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将多根长度均为300mm～1500mm，宽度和厚度均为14mm～16mm的铌钨钼金属条整齐叠放，使整齐叠放后的铌钨钼金属条的总长度为1200mm～1500mm，总宽度为42mm～48mm，总厚度为56mm～64mm，再在整齐叠放后的铌钨钼金属条中部水平铺设第一纯锆板，然后将铺设有第一纯锆板的铌钨钼金属条置于氩弧焊箱中，将第一纯锆板和整齐叠放后的铌钨钼金属条进行氩弧焊接，得到熔炼电极；所述第一纯锆板的长度和宽度均与整齐叠放后的铌钨钼金属条相同，所述第一纯锆板的重量为熔炼电极重量的1.2%～1.25%；多根所述铌钨钼金属条中钨的质量百分含量均为4.7%～5.0%，钼的质量百分含量均为2.0%～2.3%，余量均为铌和不可避免的杂质；
步骤二、将步骤一中所述熔炼电极置于真空电子束熔炼炉中，在真空度不大于2.0×10-2Pa的条件下进行两次真空电子束熔炼，得到半成品铸锭；所述半成品铸锭的横截面为直径为85mm～105mm的圆形；
步骤三、将厚度为2.0mm的第二纯锆板裁剪成多根长度均为100mm，宽度均为8mm～13mm的纯锆条，多根所述纯锆条的总重量为步骤二中所述半成品铸锭重量的0.5%～0.75%；
步骤四、采用铁丝将步骤三中多根所述纯锆条均紧密贴附于半成品铸锭的外表面，然后将外表面贴附有多根纯锆条的半成品铸锭置于氩弧焊箱中，将多根所述纯锆条均与半成品铸锭进行氩弧焊接，之后除去铁丝，得到电弧熔炼用自耗电极；多根所述纯锆条均沿长度方向与半成品铸锭平行；
步骤五、将步骤四中所述电弧熔炼用自耗电极置于真空自耗电弧熔炼炉中进行两次真空自耗电弧熔炼，得到铌钨钼锆合金铸锭；所述铌钨钼锆合金铸锭中锆的质量百分含量为1.65%～1.75%。
上述的一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中多根铌钨钼金属条的密度均为7.9g/cm3～8.4g/cm3。
上述的一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤二中所述半成品铸锭中锆的质量百分含量为1.0%～1.15%，氧的质量百分含量不大于0.01%。
上述的一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤二中所述半成品铸锭的长度值为100的整数倍，所述半成品铸锭长度的单位为mm。
上述的一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤四中多根所述纯锆条紧密贴附于半成品铸锭外表面的具体制度为：首先将多根所述纯锆条每3根为一组共分成n组，其中n为正整数且n满足：10≤n≤17；然后将每组纯锆条均在半成品铸锭外表面均匀布设，其中第一组纯锆条一端与半成品铸锭一端平齐，第二组纯锆条一端与第一组纯锆条另一端平齐并相对第一组纯锆条周向偏移30°，第三组纯锆条一端与第二组纯锆条另一端平齐并相对第二组纯锆条周向偏移30°，依此类推，直至第n组纯锆条一端与第（n-1）组纯锆条另一端平齐并相对第（n-1）组纯锆条周向偏移30°；保持第二组纯锆条至第n组纯锆条周向偏移的方向一致。
上述的一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤五中所述两次真空自耗电弧熔炼的具体过程为：首先将所述电弧熔炼用自耗电极在真空度不大于1.0Pa的条件下进行第一次真空自耗电弧熔炼，得到直径为160mm的一次铸锭；然后以所述一次铸锭的头部为第二次真空自耗电弧熔炼的起始端，将所述一次铸锭在真空度不大于1.0Pa的条件下进行第二次真空自耗电弧熔炼，得到直径为200mm的铌钨钼锆合金铸锭。
上述的一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤五中所述铌钨钼锆合金铸锭中氧的质量百分含量不大于0.02%。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明提供了一种制备铌钨钼锆合金铸锭的方法，本发明采用真空电子束熔炼和真空电弧熔炼相结合的熔炼工艺制备铌钨钼锆合金铸锭；采用本发明制备的合金铸锭具有良好的组织成分均匀性，能够经过后续挤压、锻造、轧制等方法制造高温用途的板材、棒材或管材。
2、采用本发明制备的铌钨钼锆合金铸锭在钨、钼含量不变的条件下，仅将锆的质量百分含量增加至1.65%～1.75%，能够在不改变良好的室温性能和高温性能的前提下保持铌钨钼锆合金具有低密度，对于航天用途有重要意义。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明铺设有第一纯锆板的整齐叠放后的铌钨钼金属条的剖面示意图。
图2为本发明采用铁丝将多根纯锆条贴附于半成品铸锭外表面的整体结构示意图。
图3为图2的A-A剖视放大图。
图4为图2的B-B剖视放大图。
附图标记说明：
1-铌钨钼金属条； 2-第一纯锆板； 3-半成品铸锭；
4-纯锆条； 5-铁丝。
具体实施方式
实施例1
本实施例的铌钨钼锆合金铸锭的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将48根宽度和厚度均为14mm，长度为300mm的铌钨钼金属条1整齐叠放，使整齐叠放后的铌钨钼金属条的长度为1200mm，宽度为42mm，厚度为56mm，再在整齐叠放后的铌钨钼金属条中部水平铺设第一纯锆板2，然后将铺设有第一纯锆板2的铌钨钼金属条置于氩弧焊箱中，将第一纯锆板2和整齐叠放后的铌钨钼金属条进行氩弧焊接，得到重量为22.6Kg的熔炼电极；所述第一纯锆板2的长度和宽度均与整齐叠放后的铌钨钼金属条相同，所述第一纯锆板2的重量为熔炼电极重量的1.25%；所述铌钨钼金属条1由铌粉、钨粉和钼粉混合压制后烧结得到；所述铌钨钼金属条1中钨的质量百分含量为4.7%，钼的质量百分含量为2.3%，余量为铌和不可避免的杂质，所述铌钨钼金属条1的密度为7.9g/cm3；
步骤二、将步骤一中所述熔炼电极置于真空电子束熔炼炉中，在真空度为1.1×10-2Pa的条件下进行两次真空电子束熔炼，得到直径为85mm，长度为1100mm的圆柱状半成品铸锭3，所述半成品铸锭3中锆的质量百分含量为1.15%，氧的质量含量为60ppm；
步骤三、将第二纯锆板裁剪成33根长度均为100mm，宽度均为8mm，厚度均为2.0mm的纯锆条4，33根所述纯锆条4的总重量为步骤二中所述半成品铸锭3重量的0.6%；裁剪后33根纯锆条4的长度和宽度的误差均不大于±0.2mm；
步骤四、采用铁丝5将步骤三中33根所述纯锆条4均紧密贴附于半成品铸锭3的外表面，然后将外表面贴附有33根纯锆条4的半成品铸锭3置于氩弧焊箱中，将33根所述纯锆条4一端均与半成品铸锭3进行氩弧焊接，之后除去铁丝5，得到电弧熔炼用自耗电极；33根所述纯锆条3均与半成品铸锭3沿长度方向平行；33根所述纯锆条4紧密贴附于半成品铸锭3外表面的具体制度为：首先将33根所述纯锆条4每3根为一组共分成11组；然后将每组纯锆条4均在半成品铸锭3的外表面均匀布设，其中第一组纯锆条4一端与半成品铸锭3一端平齐，第二组纯锆条4一端与第一组纯锆条4另一端平齐并相对第一组纯锆条4周向偏移30°，第三组纯锆条4一端与第二组纯锆条4另一端平齐并相对第二组纯锆条4周向偏移30°，依此类推，直至第11组纯锆条4一端与第10组纯锆条4另一端平齐并相对第10组纯锆条4周向偏移30°；保持第二组纯锆条4至第11组纯锆条4周向偏移的方向一致；
步骤五、将步骤四中所述电弧熔炼用自耗电极置于真空自耗电弧熔炼炉中，首先将所述电弧熔炼用自耗电极在真空度为0.47Pa的条件下进行第一次真空自耗电弧熔炼，得到直径为160mm的一次铸锭；然后以所述一次铸锭的头部为第二次真空自耗电弧熔炼的起始端，将所述一次铸锭在真空度为0.47Pa的条件下进行第二次真空自耗电弧熔炼，得到直径为200mm的铌钨钼锆合金铸锭。
本实施例的铌钨钼锆合金铸锭成分分析数据见表1。
表1本发明实施例1的铌钨钼锆合金铸锭成分分析数据
由表1可知，本实施例的铌钨钼锆合金铸锭中钨的质量百分含量为5.12%～5.13%，钼的质量百分含量为1.97%～2.04%，锆的质量百分含量为1.65%～1.67%，氧的质量百分含量为0.012%～0.016%，说明本实施例的铌钨钼锆合金铸锭具有良好的组织成分均匀性。
实施例2
本实施例的铌钨钼锆合金铸锭的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将24根宽度和厚度均为15mm，长度为600mm的铌钨钼金属条1整齐叠放，使整齐叠放后的铌钨钼金属条的长度为1200mm，宽度为45mm，厚度为60mm，再在整齐叠放后的铌钨钼金属条中部水平铺设第一纯锆板2，然后将铺设有第一纯锆板2的铌钨钼金属条置于氩弧焊箱中，将第一纯锆板2和整齐叠放后的铌钨钼金属条进行氩弧焊接，得到重量为27.2Kg的熔炼电极；所述第一纯锆板2的长度和宽度均与整齐叠放后的铌钨钼金属条相同，所述第一纯锆板2的重量为熔炼电极重量的1.2%；所述铌钨钼金属条1由铌粉、钨粉和钼粉混合压制后烧结得到；所述铌钨钼金属条1中钨的质量百分含量为5.0%，钼的质量百分含量为2.0%，余量为铌和不可避免的杂质，所述铌钨钼金属条1的密度为8.3g/cm3；
步骤二、将步骤一中所述熔炼电极置于真空电子束熔炼炉中在真空度为0.8×10-2Pa的条件下进行两次真空电子束熔炼，得到直径为95mm，长度为1000mm的圆柱状半成品铸锭3，所述半成品铸锭3中锆的质量百分含量为1.0%，氧的质量含量为50ppm；
步骤三、将第二纯锆板裁剪成30根长度均为100mm，宽度均为11.3mm，厚度均为2.0mm的纯锆条4，30根所述纯锆条4的总重量为步骤二中所述半成品铸锭3重量的0.7%；裁剪后30根纯锆条4的长度和宽度的误差均不大于±0.2mm；
步骤四、采用铁丝5将步骤三中30根所述纯锆条4均紧密贴附于半成品铸锭3的外表面，然后将外表面贴附有30根纯锆条4的半成品铸锭3置于氩弧焊箱中，将30根所述纯锆条4一端均与半成品铸锭3进行氩弧焊接，之后除去铁丝5，得到电弧熔炼用自耗电极；30根所述纯锆条3均与半成品铸锭3沿长度方向平行；30根所述纯锆条4紧密贴附于半成品铸锭3外表面的具体制度为：首先将30根所述纯锆条4每3根为一组共分成10组，然后将每组纯锆条4均在半成品铸锭3的外表面均匀布设，其中第一组纯锆条4一端与半成品铸锭3一端平齐，第二组纯锆条4一端与第一组纯锆条4另一端平齐并相对第一组纯锆条4周向偏移30°，第三组纯锆条4一端与第二组纯锆条4另一端平齐并相对第二组纯锆条4周向偏移30°，依此类推，直至第10组纯锆条4一端与第9组纯锆条4另一端平齐并相对第9组纯锆条4周向偏移30°；保持第二组纯锆条4至第10组纯锆条4周向偏移的方向一致；
步骤五、将步骤四中所述电弧熔炼用自耗电极置于真空自耗电弧熔炼炉中，首先将所述电弧熔炼用自耗电极在真空度为0.53Pa的条件下进行第一次真空自耗电弧熔炼，得到直径为160mm的一次铸锭；然后以所述一次铸锭的头部为第二次真空自耗电弧熔炼的起始端，将所述一次铸锭在真空度为0.53Pa的条件下进行第二次真空自耗电弧熔炼，得到直径为200mm的铌钨钼锆合金铸锭。
本实施例的铌钨钼锆合金铸锭成分分析数据见表2。
表2本发明实施例2的铌钨钼锆合金铸锭成分分析数据
由表2可知，本实施例的铌钨钼锆合金铸锭中钨的质量百分含量为4.98%～5.20%，钼的质量百分含量为2.06%～2.10%，锆的质量百分含量为1.68%～1.74%，氧的质量百分含量为0.010%～0.012%，说明本实施例的铌钨钼锆合金铸锭具有良好的组织成分均匀性。
实施例3
本实施例的铌钨钼锆合金铸锭的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将12根宽度和厚度均为16mm，长度均为1200mm的铌钨钼金属条1整齐叠放，使整齐叠放后的铌钨钼金属条的长度为1200mm，宽度为48mm，厚度为64mm，再在整齐叠放后的铌钨钼金属条中部水平铺设第一纯锆板2，然后将铺设有第一纯锆板2的铌钨钼金属条置于氩弧焊箱中，将第一纯锆板2和整齐叠放后的铌钨钼金属条进行氩弧焊接，得到重量为29.9Kg的熔炼电极；所述第一纯锆板2的长度和宽度均与整齐叠放后的铌钨钼金属条相同，所述第一纯锆板2的重量为熔炼电极重量的1.25%；所述铌钨钼金属条1由铌粉、钨粉和钼粉混合压制后烧结得到；所述铌钨钼金属条1中钨的质量百分含量为4.8%，钼的质量百分含量为2.2%，余量为铌和不可避免的杂质，所述铌钨钼金属条1的密度为8.0Kg/cm3；
步骤二、将步骤一中所述熔炼电极置于真空电子束熔炼炉中在真空度为2.0×10-2Pa的条件下进行两次真空电子束熔炼，得到直径为105mm，长度为1700mm的圆柱状半成品铸锭3，所述半成品铸锭3中锆的质量百分含量为1.15%，氧的质量含量为80ppm；
步骤三、将第二纯锆板裁剪成51根长度均为100mm，宽度均为9.8mm，厚度均为2.0mm的纯锆条4，51根所述纯锆条4的总重量为步骤二中所述半成品铸锭3重量的0.5%；裁剪后51根纯锆条4的长度和宽度的误差均不大于±0.2mm；
步骤四、采用铁丝5将步骤三中51根所述纯锆条4均紧密贴附于半成品铸锭3的外表面，然后将外表面贴附有51根纯锆条4的半成品铸锭3置于氩弧焊箱中，将51根所述纯锆条4一端均与半成品铸锭3进行氩弧焊接，之后除去铁丝5，得到电弧熔炼用自耗电极；51根所述纯锆条3均与半成品铸锭3沿长度方向平行；51根所述纯锆条4紧密贴附于半成品铸锭3外表面的具体制度为：首先将51根所述纯锆条4每3根为一组共分成17组；然后将每组纯锆条4均在半成品铸锭3的外表面均匀布设，其中第一组纯锆条4一端与半成品铸锭3一端平齐，第二组纯锆条4一端与第一组纯锆条4另一端平齐并相对第一组纯锆条4周向偏移30°，第三组纯锆条4一端与第二组纯锆条4另一端平齐并相对第二组纯锆条4周向偏移30°，依此类推，直至第17组纯锆条4一端与第16组纯锆条4另一端平齐并相对第16组纯锆条4周向偏移30°；保持第二组纯锆条4至第17组纯锆条4周向偏移的方向一致；
步骤五、将步骤四中所述电弧熔炼用自耗电极置于真空自耗电弧熔炼炉中，首先将所述电弧熔炼用自耗电极在真空度为0.33Pa的条件下进行第一次真空自耗电弧熔炼，得到直径为160mm的一次铸锭；然后以所述一次铸锭的头部为第二次真空自耗电弧熔炼的起始端，将所述一次铸锭在真空度为0.33Pa的条件下进行第二次真空自耗电弧熔炼，得到直径为200mm的铌钨钼锆合金铸锭。
本实施例的铌钨钼锆合金铸锭成分分析数据见表3。
表3本发明实施例3的铌钨钼锆合金铸锭成分分析数据
由表3可知，本实施例的铌钨钼锆合金铸锭中钨的质量百分含量为4.98%～5.03%，钼的质量百分含量为1.95%～1.98%，锆的质量百分含量为1.65%～1.68%，氧的质量百分含量为0.014%～0.017%，说明本实施例的铌钨钼锆合金铸锭具有良好的组织成分均匀性。
实施例4
本实施例的铌钨钼锆合金铸锭的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将12根宽度和厚度均为14mm，长度均为1500mm的铌钨钼金属条1整齐叠放，使整齐叠放后的铌钨钼金属条的长度为1500mm，宽度为42mm，厚度为56mm，再在整齐叠放后的铌钨钼金属条中部水平铺设第一纯锆板2，然后将铺设有第一纯锆板2的铌钨钼金属条置于氩弧焊箱中，将第一纯锆板2和整齐叠放后的铌钨钼金属条进行氩弧焊接，得到重量为30Kg的熔炼电极；所述第一纯锆板2的长度和宽度均与整齐叠放后的铌钨钼金属条相同，所述第一纯锆板2的重量为熔炼电极重量的1.22%；所述铌钨钼金属条1由铌粉、钨粉和钼粉混合压制后烧结得到；所述铌钨钼金属条1中钨的质量百分含量为4.8%，钼的质量百分含量为2.3%，余量为铌和不可避免的杂质，所述铌钨钼金属条1的密度为8.4g/cm3；
步骤二、将步骤一中所述熔炼电极置于真空电子束熔炼炉中在真空度为1.0×10-2Pa的条件下进行两次真空电子束熔炼，得到直径为100mm，长度为1500mm的圆柱状半成品铸锭3，所述半成品铸锭3中锆的质量百分含量为1.15%，氧的质量百分含量为0.01%；
步骤三、将第二纯锆板裁剪成45根长度均为100mm，宽度均为13mm，厚度均为2.0mm的纯锆条4，45根所述纯锆条4的总重量为步骤二中所述半成品铸锭3重量的0.75%；裁剪后45根纯锆条4的长度和宽度的误差均不大于±0.2mm；
步骤四、采用铁丝5将步骤三中45根所述纯锆条4均紧密贴附于半成品铸锭3的外表面，然后将外表面贴附有45根纯锆条4的半成品铸锭3置于氩弧焊箱中，将45根所述纯锆条4一端均与半成品铸锭3进行氩弧焊接，之后除去铁丝5，得到电弧熔炼用自耗电极；45根所述纯锆条3均与半成品铸锭3沿长度方向平行；45根所述纯锆条4紧密贴附于半成品铸锭3外表面的具体制度为：首先将45根所述纯锆条4每3根为一组共分成15组；然后将每组纯锆条4均在半成品铸锭3的外表面均匀布设，其中第一组纯锆条4一端与半成品铸锭3一端平齐，第二组纯锆条4一端与第一组纯锆条4另一端平齐并相对第一组纯锆条4周向偏移30°，第三组纯锆条4一端与第二组纯锆条4另一端平齐并相对第二组纯锆条4周向偏移30°，依此类推，直至第15组纯锆条4一端与第14组纯锆条4另一端平齐并相对第14组纯锆条4周向偏移30°；保持第二组纯锆条4至第15组纯锆条4周向偏移的方向一致；
步骤五、将步骤四中所述电弧熔炼用自耗电极置于真空自耗电弧熔炼炉中，首先将所述电弧熔炼用自耗电极在真空度为1.0Pa的条件下进行第一次真空自耗电弧熔炼，得到直径为160mm的一次铸锭；然后以所述一次铸锭的头部为第二次真空自耗电弧熔炼的起始端，将所述一次铸锭在真空度为1.0Pa的条件下进行第二次真空自耗电弧熔炼，得到直径为200mm的铌钨钼锆合金铸锭。
本实施例的铌钨钼锆合金铸锭成分分析数据见表4。
表4本发明实施例4的铌钨钼锆合金铸锭成分分析数据
由表4可知，本实施例的铌钨钼锆合金铸锭中钨的质量百分含量为5.12%～5.14%，钼的质量百分含量为1.95%～2.02%，锆的质量百分含量为1.70%～1.75%，氧的质量百分含量为0.015%～0.02%，说明本实施例的铌钨钼锆合金铸锭具有良好的组织成分均匀性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将多根长度均为300mm～1500mm，宽度和厚度均为14mm～16mm的铌钨钼金属条(1)整齐叠放，使整齐叠放后的铌钨钼金属条的总长度为1200mm～1500mm，总宽度为42mm～48mm，总厚度为56mm～64mm，再在整齐叠放后的铌钨钼金属条中部水平铺设第一纯锆板(2)，然后将铺设有第一纯锆板(2)的整齐叠放后的铌钨钼金属条置于氩弧焊箱中，将第一纯锆板(2)和整齐叠放后的铌钨钼金属条进行氩弧焊接，得到熔炼电极；所述第一纯锆板(2)的长度和宽度均与整齐叠放后的铌钨钼金属条相同，所述第一纯锆板(2)的重量为熔炼电极重量的1.2％～1.25％；多根所述铌钨钼金属条(1)中钨的质量百分含量均为4.7％～5.0％，钼的质量百分含量均为2.0％～2.3％，余量均为铌和不可避免的杂质；
步骤二、将步骤一中所述熔炼电极置于真空电子束熔炼炉中，在真空度不大于2.0×10-2Pa的条件下进行两次真空电子束熔炼，得到半成品铸锭(3)；所述半成品铸锭(3)的横截面为直径为85mm～105mm的圆形；
步骤三、将厚度为2.0mm的第二纯锆板裁剪成多根长度均为100mm，宽度均为8mm～13mm的纯锆条(4)，多根所述纯锆条(4)的总重量为步骤二中所述半成品铸锭(3)重量的0.5％～0.75％；
步骤四、采用铁丝(5)将步骤三中多根所述纯锆条(4)均紧密贴附于半成品铸锭(3)的外表面，然后将外表面贴附有多根纯锆条(4)的半成品铸锭(3)置于氩弧焊箱中，将多根所述纯锆条(4)均与半成品铸锭(3)进行氩弧焊接，之后除去铁丝(5)，得到电弧熔炼用自耗电极；多根所述纯锆条(4)均沿长度方向与半成品铸锭(3)平行；
步骤五、将步骤四中所述电弧熔炼用自耗电极置于真空自耗电弧熔炼炉中进行两次真空自耗电弧熔炼，得到铌钨钼锆合金铸锭；所述铌钨钼锆合金铸锭中锆的质量百分含量为1.65％～1.75％；
步骤四中多根所述纯锆条(4)紧密贴附于半成品铸锭(3)外表面的具体制度为：首先将多根所述纯锆条(4)每3根为一组共分成n组，其中n为正整数且n满足：10≤n≤17；然后将每组纯锆条(4)均在半成品铸锭(3)外表面均匀布设，其中第一组纯锆条(4)一端与半成品铸锭(3)一端平齐，第二组纯锆条(4)一端与第一组纯锆条(4)另一端平齐并相对第一组纯锆条(4)周向偏移30°，第三组纯锆条(4)一端与第二组纯锆条(4)另一端平齐并相对第二组纯锆条(4)周向偏移30°，依此类推，直至第n组纯锆条(4)一端与第(n-1)组纯锆条(4)另一端平齐并相对第(n-1)组纯锆条(4)周向偏移30°；保持第二组纯锆条(4)至第n组纯锆条(4)周向偏移的方向一致。
2.根据权利要求1所述的一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中多根铌钨钼金属条(1)的密度均为7.9g/cm3～8.4g/cm3。
3.根据权利要求1所述的一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤二中所述半成品铸锭(3)中锆的质量百分含量为1.0％～1.15％，氧的质量百分含量不大于0.01％。
4.根据权利要求1所述的一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤二中所述半成品铸锭(3)的长度值为100的整数倍，所述半成品铸锭(3)长度的单位为mm。
5.根据权利要求1所述的一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤五中两次真空自耗电弧熔炼的具体过程为：首先将所述电弧熔炼用自耗电极在真空度不大于1.0Pa的条件下进行第一次真空自耗电弧熔炼，得到直径为160mm的一次铸锭；然后以所述一次铸锭的头部作为第二次真空自耗电弧熔炼的起始端，将所述一次铸锭在真空度不大于1.0Pa的条件下进行第二次真空自耗电弧熔炼，得到直径为200mm的铌钨钼锆合金铸锭。
6.根据权利要求1所述的一种铌钨钼锆合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤五中所述铌钨钼锆合金铸锭中氧的质量百分含量不大于0.02％。
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