CN102974635B - 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

钼合金无缝管的挤压方法
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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