[發明專利]一種鋰硼合金的加工工藝

有效

• 申請號: 201811468481.3
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109317933B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 朱曉雅;方治文;崔安磊;陳久常;李平
• 申請（專利權）人: 山東重山光電材料股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 濟南舜昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 37249
• 代理人: 宋玉霞

本發明屬于金屬加工的技術領域，具體涉及一種鋰硼合金的加工工藝。該工藝為：首先將鋰硼合金錠放入擠壓模筒中擠壓成一定規格的合金帶坯；將得到的合金帶坯放入真空處理爐中進行熱處理加工；冷卻后再將其放入輥軋機上輥軋成產品，將產品封裝入五層復合鋁塑袋中。該加工工藝與傳統的合金直接軋制加工工藝相比，增加了冷擠壓與熱處理兩道工序，使鋰與硼在合金中重新分布，從而使材料的成分更加均勻，提高了合金材料的熱穩定性；而且在擠壓機上增設抽真空和冷卻系統，避免合金與雜質氣體的接觸及因溫升造成的材料翹邊開裂等問題；輥軋工藝中增加的切屑機及裁邊機保證了合金產品的純度及規整度。

技術領域

本發明屬于金屬加工的技術領域，具體涉及一種鋰硼合金的加工工藝。

背景技術

作為最新一代的鋰系熱電池陽極材料，鋰硼合金因其較高的電壓和容量，優良的導電性和熱穩定性越來越引起人們的關注。因為原料鋰與硼在熔點和密度上的巨大差異，合金的反應過程及其復雜多變，根據原料配比、反應熱量控制和攪拌條件的不同，制備出的合金極易出現夾雜、孔洞、偏析等諸多缺陷，產品的均一、穩定性難以實現，加之鋰硼合金疏松多孔的骨架嵌鋰結構，化學性質極其活潑，與氮氣、氧氣及潮濕的空氣極易發生反應，因此，要得到均勻、性能穩定的鋰硼合金產品非常困難。

發明內容

本發明針對上述鋰硼合金易出現夾雜、孔洞、偏析等諸多缺陷，產品的均一、穩定性難以實現等問題，提供一種安全可靠、全封閉無污染、能穩定批量合成鋰硼合金的加工工藝。

本發明的技術方案是：

一種鋰硼合金的加工工藝，包括以下步驟：

（1）冷擠壓工藝

將合金錠放入已采用潤滑劑潤滑處理的擠壓模筒中，開啟擠壓機上的抽真空系統，對擠壓筒抽真空處理至真空度≤0.02MPa，調節擠壓力及擠壓流量，將合金錠擠壓成合金帶坯1；

同時開啟擠壓機冷卻系統，對擠壓加工出的合金帶坯1進行冷卻，確保溫度低于50℃；

（2）熱處理工藝

將擠壓成型的合金帶坯1表面的潤滑劑迅速清理后，放入真空處理爐中，在高純氬氣氛中控制500-700℃、加熱0.5-6h，冷卻至室溫，得到熱處理后的合金帶坯2；

（3）合金軋制工藝

用切屑機將合金帶坯2表面的雜質去除后，引入輥軋機中軋制成設定規格的產品，用充填高純氬氣或者干燥空氣的五層復合鋁塑袋包裝儲存。

本發明的特點還有：

本發明的鋰硼合金的加工工藝，加工環境為露點≤﹣50℃的干燥環境。

步驟（1）中，所述的潤滑劑為液體石蠟，正戊烷，二甲基硅油或氮化硼，純度≥99.5%，含水量≤0.02%。

步驟（1）中，所述的抽真空系統與冷卻系統都在擠壓機上同步進行；所述的擠壓力為10-50Mpa、擠壓流量為10-100m/min。

步驟（1）中，所述的擠出合金帶坯1的厚度為1-5mm。

步驟（2）中，所述的熱處理工藝為將合金帶坯1放入真空處理爐的熔煉坩堝中，密封后進行抽真空-充氬置換至爐內水、氧含量≤10ppm，開啟溫控系統，在高純氬氣氛中進行熱處理操作。

步驟（3）中，所述的合金軋制工藝，切屑機位于合金帶坯2的上下兩側，在放卷軋制前，對合金帶坯表面的雜質進行切屑處理。

步驟（3）中，所述的引入輥軋機中軋制，具體為合金帶坯2經過粗軋-精軋兩道工序得到帶有裂邊的合金帶產品。

步驟（3）中，所述的粗軋工藝軋制變形率為40-60%，精軋工藝軋制變形率為20-50%。