[發明專利]壓片式密封裝置及制備大型鉬坩堝的方法

有效

• 申請號: 201410234680.3
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104001913A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 葛寬余;白秋平;馮娟妮;張焜;曹維成;黃曉玲;張菊平;劉濤;張航;師阿維;王崗;吳興剛
• 申請（專利權）人: 金堆城鉬業股份有限公司
• 主分類號: B22F3/03
• 分類號: B22F3/03;F16J15/06;B22F3/16
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于材料制備方法技術領域，具體涉及一種大型鉬坩堝的制備方法，本發明還涉及一種用于制備大型鉬坩堝的壓片式密封裝置。

背景技術

鉬坩堝通常是用來作為各種高溫工業爐內的核心容器及發熱體，鉬的熔點高達2610℃，鉬坩堝的使用溫度通常在2000℃以內。由于其生產成本遠遠低于鎢坩堝，因此，在2000℃以內的高溫環境下，鉬坩堝替代鎢坩堝已成為必然的趨勢。隨著工業技術的不斷發展，高溫工業爐的尺寸規格越來越大，而與其相對應的大尺寸、大單重鉬坩堝的需求越來越多。通常，將直徑超過500mm的鉬坩堝稱為大型鉬坩堝，現有的制備小型鉬坩堝的粉末冶金法無法照搬至大型鉬坩堝的制備上來，因為隨著鉬坩堝尺寸的增大，坩堝的單重也隨之增大，粉末冶金法主要采用人工操作，尺寸和單重的增加導致原先的人工操作無法完成鉬坩堝的密封、脫模、整形等關鍵工序，這些工序一旦出現紕漏，就會產生數百公斤的廢料，成本損失巨大。

當前，工業上通常采用拼接法或噴涂法生產大型鉬坩堝。

拼接法是將大型鉬坩堝化整為零，先制備出較小規格的鉬制品，然后將上述小規格的鉬制品拼接在一起，但這種方法機加工拼接難度較大，且在兩個坩堝之間的拼接處存在縫隙。

噴涂法是利用高溫、高速焰流將經過特殊處理的粉末粒子噴射到石墨芯模表面，粉末粒子在芯模表面沉積而得到特定形狀的坩堝制品，但是這種方法存在加工難度大、成品率低、生產成本高的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備大型鉬坩堝的方法，無需進行拼接，一次成型就能夠生產直徑500mm以上的大型鉬坩堝，并且成品率高。

本發明的另一個目的在于提供一種用于制備大型鉬坩堝的壓片式密封裝置。

本發明所采用的技術方案是：壓片式密封裝置，包括圓柱形的鋼模，鋼模的外側設置有圓筒形的膠模，膠模和鋼模之間形成裝粉區，膠模的上端設置有頂部開口的圓筒形模具鋼塞，模具鋼塞的側壁以及底部設置有若干通孔；鋼模的下端以及模具鋼塞的上端分別設置有第一延伸部，膠模的上下兩端分別設置有第二延伸部，相應位置的第一延伸部和第二延伸部相互疊合并一同伸入至鎖扣中，鎖緊螺絲穿過鎖扣將第一延伸部和第二延伸部固定，鎖緊螺絲和第二延伸部之間設置有夾片；沿鋼模底部外側一周均勻間隔設置有若干個脫模環，脫模環內部設置有螺孔。

本發明的特點還在于，

膠模的壁厚為5～7mm。

本發明所采用的另一個技術方案是：制備大型鉬坩堝的方法，包括如下步驟：

第一步，選取鉬粉

選取平均粒度為3.2μm～3.8μm、松比為1.05～1.2g/cm³的鉬粉；

第二步，裝粉

將第一步選取的鉬粉裝入壓片式密封裝置中，裝入鉬粉的質量為750～850kg；

第三步，壓型

將第二步裝好鉬粉的壓片式密封裝置放入冷等靜壓機中，在180～200MPa的壓強下，保壓6～9分鐘，然后卸壓，再將壓片式密封裝置從冷等靜壓機中吊出；

第四步，膠模脫離

解開鎖扣，脫去膠模，露出在裝粉區處形成的鉬坩堝壓坯；

第五步，整形

使用車床對帶有鋼模的鉬坩鍋壓坯進行加工，車床夾爪夾持在鋼模的底部，保證鉬坩堝壓坯的外形規則無毛刺；

第六步，鋼模脫模

將脫模螺栓分別插入脫模環的螺孔內，再用吊車吊住脫模螺栓，緩慢提起，使鉬坩堝壓坯和鋼模分離；

第七步，燒結

將第六步脫去鋼模的鉬坩堝壓坯投入中頻爐內，采用逐步加熱的方法對鉬坩鍋壓坯進行加熱，制得鉬坩堝。

本發明的特點還在于，

第五步中的逐步加熱的方法為：先加熱6小時使得爐溫從室溫上升至1000℃，再保溫4小時；加熱3小時使得爐溫從1000℃上升至1200℃，再保溫5小時；加熱3小時使得爐溫從1200℃上升至1400℃，再保溫4小時；加熱4.5小時使得爐溫從1400℃上升至1640℃，再保溫6小時；加熱4小時使得爐溫從1640℃上升至1840℃，再保溫6小時；加熱3.5小時使得爐溫從1840℃上升至1920℃，再保溫6小時。