一种铌铪钛锆钽钨合金及其制备工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115896507A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211478201.3C22B9/20(2006.01)(22)申请日2022.11.23(71)申请人宁夏中色金航钛业有限公司地址753000宁夏回族自治区石嘴山市大武口区冶金路119号(72)发明人李培强刘彦昌胡革全沈立华袁红军(74)专利代理机构宁夏君创未来专利代理事务所(普通合伙)64107专利代理师周晓梅(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C1/04(2023.01)C22C27/02(2006.01)C22B9/04(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图3页(54)发明名称一种铌铪钛锆钽钨合金及其制备工艺(57)摘要本申请涉及一种铌铪钛锆钽钨合金及其制备工艺，取W粉、Ta粉和Nb粉，采用粉末冶金方法依次进行混粉、压制和真空烧结，再经过电子束炉至少两次熔炼制备得到Nb‑Ta‑W中间合金；在对Nb‑Ta‑W中间合金表面防氧化涂层处理，再对Nb‑Ta‑W中间合金热锻造，得到Nb‑Ta‑W中间合金方坯；采用钨极氩弧焊在Nb‑Ta‑W中间合金方坯的外侧面焊接Hf板、Ti板和Zr板，得到自耗电极；采用真空自耗熔炼法熔炼自耗电极至少三次。在保证铌铪钛锆钽钨合金化学成分均匀的同时，简化了制备工艺流程，提高了铌铪钛锆钽钨合金中低氧的控制能力以及能够精准控制铌铪钛锆钽钨合金中的成分，避免影响铌铪钛锆钽钨合金性质。CN115896507ACN115896507A权利要求书1/2页1.一种铌铪钛锆钽钨合金制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：S10.按照质量配比取W粉、Ta粉和Nb粉，采用粉末冶金方法依次进行混粉、压制和真空烧结，烧结温度为1700℃至1900℃、保温10h至15h，再经过电子束炉至少两次熔炼制备得到Nb‑Ta‑W中间合金；S20.在对所述Nb‑Ta‑W中间合金表面防氧化涂层处理，再对所述Nb‑Ta‑W中间合金热锻造，得到Nb‑Ta‑W中间合金方坯；S30.采用钨极氩弧焊在所述Nb‑Ta‑W中间合金方坯的外侧面焊接Hf板、Ti板和Zr板，并将辅助电极焊接在所述Nb‑Ta‑W中间合金方坯的一端，得到自耗电极；S40.采用真空自耗熔炼法熔炼所述自耗电极至少三次，熔炼前炉体真空度≤0.7Pa至0.6Pa，漏率≤0.25Pa/min，得到铌铪钛锆钽钨合金。2.根据权利要求1所述的一种铌铪钛锆钽钨合金制备工艺，其特征在于，在所述S20步骤中，在所述Nb‑Ta‑W中间合金表面涂设玻璃粉。3.根据权利要求1所述的一种铌铪钛锆钽钨合金制备工艺，其特征在于，在所述S20步骤中，箱式电阻炉加热1100℃至1150℃，对所述Nb‑Ta‑W中间合金保温90min至120min，采用1600MN快锻机锻造，再采用刨床去除表面氧化皮，得到所述Nb‑Ta‑W中间合金方坯。4.根据权利要求1所述的一种铌铪钛锆钽钨合金制备工艺，其特征在于，在所述S30步骤中，所述Nb‑Ta‑W中间合金方坯具有四个侧面，在每一个侧面上，均平行焊接有所述Hf板、所述Ti板和所述Zr板，且所述Hf板、所述Ti板和所述Zr板的延伸方向与所述Nb‑Ta‑W中间合金方坯的长度方向相同。5.根据权利要求1所述的一种铌铪钛锆钽钨合金制备工艺，其特征在于，在所述S40步骤中，采用真空自耗熔炼法熔炼所述自耗电极三次，分别为一次真空熔炼、二次真空熔炼和三次真空熔炼，每次真空熔炼后，采用铸锭清洗机处理熔炼后得到的铸锭表面异物，并烘干，且在所述一次真空熔炼和所述二次真空熔炼后，在熔炼后得到的铸锭上采用炉内重新焊接辅助电极。6.根据权利要求5所述的一种铌铪钛锆钽钨合金制备工艺，其特征在于，所述一次真空熔炼包括：对水冷铜坩埚的内壁清理，将高熔点材质地垫放在坩埚内，熔炼前炉体真空度≤0.7Pa，漏率≤0.25Pa/min；将所述自耗电极装入炉内进行自耗熔炼，稳定熔炼阶段中熔炼电流2.7kA至2.9kA、电压31V至34V、搅拌电流DC4A至4.5A，得到一次铸锭。7.根据权利要求6所述的一种铌铪钛锆钽钨合金制备工艺，其特征在于，所述二次真空熔炼包括：采用卧式锯床将所述一次铸锭上的所述高熔点材质地垫锯切去除，采用车床对所述一次铸锭的锭冠机加车平，采用铸锭清洗机处理所述一次铸锭表面异物，并烘干；对水冷铜坩埚的内壁重新清理，在坩埚内重新放置高熔点材质地垫，熔炼前炉体真空度≤0.6Pa，漏率≤0.25Pa/min；将所述一次铸锭倒置装入炉内，在所述一次铸锭上采用炉内重新焊接辅助电极，进行自耗熔炼，稳定熔炼阶段中熔炼电流5kA至5.3kA、电压32V、搅拌电流AC30s4.5A至5A，得到二次铸锭。2CN115896507A权利要求书2/2