[發(fā)明專利]直流電弧空氣等離子體炬陰極用鋯合金材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210061945.5
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102586648A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉東雨;陳雅婷;劉靜靜;侯世香;袁曉娜;劉澤;李旭
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: C22C16/00
• 分類號: C22C16/00;C22C1/02;H05H1/34
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

1.一種直流電弧空氣等離子體炬陰極用鋯合金材料，其特征在于：該鋯合金材料的成分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：釔：5～15％，鈰：0.2～0.6％，其余為鋯元素及不可避免的雜質(zhì)元素。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋯合金材料，其特征在于：釔的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8～12％，鈰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4～0.5％。

3.權(quán)利要求1或2所述直流電弧空氣等離子體炬陰極用鋯合金材料的制備方法，其特征在于：該方法采用真空非自耗電極熔煉或真空自耗熔煉，所述真空自耗熔煉方法包括如下步驟：

1)將海綿鋯顆粒、金屬釔和金屬鈰按比例混合均勻，壓制成棒，并采用焊接方法組合成自耗電極，將自耗電極裝入真空自耗電極熔煉爐中；

2)在水冷銅坩堝內(nèi)放置海綿鋯顆粒、金屬釔和金屬鈰的混合料，所述海綿鋯顆粒、金屬釔和金屬鈰的比例與步驟(1)相同；

3)抽真空至真空度高于0.05Pa，然后充高純氬氣洗爐2次以上；

4)再次抽真空并充氬氣，將自耗電極放下并引弧，調(diào)整電弧電流進行冶煉，冶煉參數(shù)如下，坩堝比：0.50～0.88，熔煉電壓30～40V，熔化系數(shù)：0.8～1.5kg/kA·min，熔煉電流：(180～370)×D安，其中D為單位為cm時的坩堝內(nèi)徑；

5)將熔煉好的合金錠切頭、去尾、扒皮后再重熔2次以上即得鋯合金錠；

6)鋯合金錠直接加工成陰極電子發(fā)射體，或在650～700℃進行擠壓加工后再加工制成陰極電子發(fā)射體，然后鑲嵌或釬焊到陰極座上，制成復(fù)合陰極。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述海綿鋯顆粒直徑小于10mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述海綿鋯顆粒中鋯與鉿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為99.4％以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：所述海綿鋯顆粒中鉿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5～3.0％。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述金屬釔為釔的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.9％的金屬釔刨屑。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述金屬鈰為鈰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5％的金屬鈰刨屑。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：步驟(4)中坩堝比：0.83，熔煉電壓30V，熔化系數(shù)：1.38kg/kA·min，熔煉電流：308×D安。

10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：步驟(6)中所述擠壓加工在700℃進行。