[發明專利]紫銅/不銹鋼復合板坩堝及制備方法

有效

• 申請號: 200910032462.0
• 申請日: 2009-07-08
• 公開（公告）號: CN101619929A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 杭逸夫;肖仁道;葛偉;趙瑞晉;李賢全
• 申請（專利權）人: 南京寶泰特種材料有限公司
• 主分類號: F27B14/10
• 分類號: F27B14/10
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 湯志武;王鵬翔

技術領域

本發明涉及復合板坩堝的生產方法，尤其是以紫銅(T2)/不銹鋼復合板坩堝的及加工制造生產方法。

背景技術

銅坩堝，也稱之為銅結晶器，是真空熔煉的核心部位。大部份有色金屬都采用銅坩堝，特別是有些貴重有色金屬在真空熔煉中需要使用，所以用途比較廣泛。鈦及鈦合金熔煉90％以上都是采用水冷銅坩堝。工業用銅坩堝熔煉鈦、鋯及其合金時的壽命一般為500～1000爐次，熔煉鉬及鉬合金時為100～200次。報廢的主要原因是坩堝變扁，出現馬鞍形。

目前坩堝有兩種生產方法，一種坩堝筒體焊接式和坩堝筒體整體式，焊接式工藝主要是用紫銅板材卷制----焊接----精整---熱處理---機加工---導電法蘭與筒體焊接-機加工---成品。整體式采用的工藝是紫銅錠-旋鍛壓---機加工--導電法蘭與筒體焊接-機加工---成品。坩堝的主要用途有導電、導熱、熔液結晶。整體式坩堝由于采用旋鍛壓，金屬消耗量較大，成本高，而焊接式坩堝經過卷制、焊接，由于紫銅的焊接容易造成氣孔等缺陷，返修后比較難以達到熔煉工藝要求，在熔煉鑄錠后，焊縫容易拉長及變形，造成坩堝使用壽命縮短。為了解決以上問題，現提出采用紫銅/不銹鋼復合板坩堝及其制造方法，通過爆炸焊接的方法生產紫銅/不銹鋼復合板(以下簡稱復合板)。復合板卷制----焊接----精整---熱處理---機加工---導電法蘭與筒體焊接-機加工---成品，既保證坩堝的強度、變形，也解決坩堝使用壽命的問題，同時節約了大量的紫銅及用戶成本的下降的生產方法。

發明內容

本發明的目的是解決坩堝的強度、變形、以及坩堝使用壽命的問題，同時節約大量紫銅的生產方法。

本發明的技術方案是，復合坩堝，紫銅/不銹鋼復合板構成坩堝筒體側壁和法蘭，坩堝底為紫銅或紫銅/不銹鋼復合板構成，紫銅在坩堝內側。

復合坩堝的生產方法，包括以下步驟：

a對紫銅/不銹鋼復合板進行表面檢測，超聲波探傷處理。

b紫銅/不銹鋼復合板開焊接坡口，坡口清理，卷制。

c對卷制的紫銅/不銹鋼復合板進行焊接、校圓、精整處理、射線探傷，可分別采用的不銹鋼和銅焊絲。。

d對紫銅/不銹鋼復合板筒體及導電法蘭(紫銅/不銹鋼復合板)進行粗加工。

e對復合板筒體和導電法蘭進行焊接，熱處理。熱處理的工藝條件是：在400-450回火熱處理，其工藝條件是：

1)復合板筒體和導電法蘭進爐時，爐內溫度不高于400℃；

2)升溫至400℃后，爐溫升溫速度50-200℃/h；至600～650℃，保溫時間為3h以上，12h以下。

6)在爐內降溫后出爐，降溫速度50-200℃/h，出爐時，爐溫不得高于400℃，出爐后在空氣中冷卻。回火的次數為1-3次。

f對焊接好的復合坩堝進行機加工至坩堝要求尺寸。

g對復合坩堝進行水壓試驗。

所述a步驟紫銅/不銹鋼復合板進行探傷處理，探傷要求應符合GB/T?4730.3-2005I級。c步驟將卷制復合板坩堝筒體進行焊接，先進行筒體內表面的銅焊接，然后進行不銹鋼的焊接，由于外層是不銹鋼，不銹鋼焊接性能好，保證了筒體強度和剛度。經校園和精整后對焊縫進行射線探傷，射線探傷符合GB/T?4730.2-2005?I級合格。然后進行熱處理。所述e步驟筒體與導電法蘭的焊接，先對不銹鋼層進行焊接，然后進行導電法蘭上面銅表面與筒體內表面銅的焊接。經專門的熱處理工藝能消除應力，不變形，使用壽命長。

本發明的有益效果是：解決了紫銅/不銹鋼坩堝的強度、變形及使用壽命的問題。因為不銹鋼的強度及剛度都好于紫銅，解決了坩堝變形，同時提高了坩堝的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明實施例的生產工藝流程圖

圖2為本發明實施例紫銅/不銹鋼坩堝成品示意圖

具體實施方式

紫銅/不銹鋼復合板的規格為3/14，需進行超聲波探傷處理，探傷要求應符合GB/T4730.3-2005?I級。c步驟將卷制復合板坩堝筒體進行焊接，先采用手工氬弧焊進行筒體內表面的紫銅1焊接，然后采用手工電弧焊進行不銹鋼2的焊接，由于外層是不銹鋼，不銹鋼焊接性能好，保證了筒體強度和剛度。經校園和精整后對焊縫進行射線探傷，射線探傷符合GB/T?4730.2-2005?II級合格。然后進行熱處理消除應力。所述e步驟筒體與導電法蘭的焊接工藝條件亦如上。