[發明專利]大尺寸高密度光亮銥坩堝的制造方法

在審

• 申請號: 201911366903.0
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111085827A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 劉高斯;李賀南;范濤;石春;呂自杰
• 申請（專利權）人: 無錫英特派金屬制品有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;C22B9/20;C22B11/00;C30B15/14
• 代理公司: 上海翰信知識產權代理事務所(普通合伙) 31270
• 代理人: 張維東;董佳

1.一種大尺寸高密度光亮銥坩堝的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，制得高純度的銥塊：將99.95％以上的高純度的銥粉用壓力機壓塊，然后放入高真空非自耗電弧爐中熔煉成銥塊；

步驟2，熔煉：將銥塊放入耐熱陶瓷坩堝內，將耐熱陶瓷坩堝置于真空中頻感應爐中，然后向所述真空中頻感應爐內抽真空，再向所述真空中頻感應爐內充入氬氣,真空中頻感應爐將銥塊加熱至完全熔融狀態成銥液，然后將銥液緩慢冷凝，再將冷凝后的銥塊迅速升溫重熔，重熔之前，先將所述真空中頻感應爐抽真空，然后再充入氬氣，重復至少4次熔化冷凝后將冷凝后得到的銥鑄錠取出；

步驟3，鍛打：將步驟2得到的銥鑄錠放入加熱爐中加熱至1400℃-1600℃，保溫20min-60min，然后取出銥鑄錠進行鍛打，當銥鑄錠表面溫度低于1300℃時，放入加熱爐中保溫5min-20min，重復以上步驟，直至將銥鑄錠鍛打成厚度為19mm-21mm的銥錠；

步驟4，熱軋：將步驟3中鍛打得到的銥錠放入真空爐中加熱至1300℃-1500℃，保溫15min-40min，然后取出銥錠在軋機上軋制兩道，兩次的下壓率依次為10％-15％、4％-8％，然后，放入爐中保溫5min-20min，重復上述步驟，直至將銥板軋制為要制備的坩堝的厚度；

步驟5，線切割：采用線切割將步驟4中得到的銥板分別切割出要制備的尺寸的坩堝底和坩堝身板材；

步驟6，熱卷曲成型：將步驟5中切割出的坩堝身板材加熱至1000℃-1300℃，然后用卷圓機進行卷圓，卷圓機工作部分由鎳基高溫合金制成，卷圓時等溫卷圓,卷圓成型時保證接口對齊且緊密；

步驟7，酸洗，將步驟6制得的坩堝身置于濃度為20％-38％的鹽酸溶液中，將酸液煮至沸騰后保溫10min-40min；

步驟8，焊接：在氬氣保護下，用等離子弧焊對步驟5切割出的坩堝底和步驟7中酸洗后的坩堝身進行焊接，并用銥絲做焊料，制得銥坩堝；

步驟9，修邊、除雜、光亮處理：對步驟8中制得的銥坩堝依次進行修邊、除雜、光亮處理。

2.根據權利要求1所述的大尺寸高密度光亮銥坩堝的制造方法，其特征在于：

在步驟1制備高純度的銥塊的具體方法為：將純度大于99.95％的銥粉置于合金鋼壓塊模具中，將所述合金鋼壓塊模具放入500T-800T液壓機下保壓20s-25s，得到直徑30mm-50mm,厚度20mm-30mm的圓片，將所述圓片分別放入真空非自耗電弧爐各個水冷銅坩堝內，操作水冷銅鎢電極對圓片進行電弧熔煉，熔煉時，真空非自耗電弧爐內的真空度小于等于3×10^-3Pa，全部熔化后保持10s-20s，關閉電弧，使銥液在水冷銅坩堝內冷卻得到銥塊。

3.根據權利要求1所述的大尺寸高密度光亮銥坩堝的制造方法，其特征在于：

步驟2中，將裝有銥塊的耐熱陶瓷坩堝放入真空中頻感應爐中時將水冷銅模也一同放入，最后一次熔化冷凝時，將冷凝后的銥塊升溫至2550℃-2600℃完全熔化，然后在2450℃-2500℃保溫1min-3min，然后澆鑄至水冷銅模中，冷卻形成銥鑄錠。

4.根據權利要求1所述的大尺寸高密度光亮銥坩堝的制造方法，其特征在于：

步驟2中，熔化冷凝的次數為4次。

5.根據權利要求1所述的大尺寸高密度光亮銥坩堝的制造方法，其特征在于：

步驟2中，向所述真空中頻感應爐抽真空，使得所述真空中頻感應爐內的真空度小于等于5×10^-2Pa，然后向所述真空中頻感應爐充入氬氣，使得所述真空中頻感應爐內的壓力為400Pa-1000Pa。

6.根據權利要求1所述的大尺寸高密度光亮銥坩堝的制造方法，其特征在于：

步驟3中，在將步驟2得到的銥鑄錠放入加熱爐中加熱前，先將步驟2中得到的所述銥鑄錠用50℃-90℃稀硝酸浸泡處理，然后吹干,

在得到需要厚度的銥錠后,再將銥錠放入加熱爐中保溫5min-20min,然后放入清水中淬火，得到光亮的銥錠。