[發明專利]一種低熔點抗高壓的錫鉛合金材料的制備工藝

有效

• 申請號: 202011431934.2
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112538580B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 駱芳;沈逸周;蔣榮杰;路遠航;柴為民;袁林江
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學之江學院
• 主分類號: C22C12/00
• 分類號: C22C12/00;C22C30/04;C22C1/02
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛東

本發明提供了一種低熔點抗高壓的錫鉛合金材料的制備工藝，涉及金屬材料設計技術領域，包括備料：按以下質量份的原料備料：錫1?15份、鉛30?45份、鉍40?60份、鎘0.005?0.025份；將錫、鉛、鎘原料放入到熔煉爐內，調整熔煉溫度到700?800℃進行煉制，并進行攪拌熔化；將熔煉溫度調整至300?350℃，加入錫原料，攪拌至全部熔化后去除表層扒渣，并讓其靜置后得到金屬熱熔體；將混合熱熔料過濾后，置入鑄型中，冷卻后得到金屬錠；將金屬錠加工成金屬圓柱；清理整形；封裝入庫。本發明工藝簡單，整個過程可在大氣環境下進行，制作成本低，易于操作，適合大范圍推廣使用，合金熔點低熔化范圍小，且能夠在70MPa高壓氫氣條件下進行工作。

技術領域

本發明涉及一種低熔點抗高壓的錫鉛合金材料的制備工藝，屬于金屬材料設計技術領域。

背景技術

氫能與傳統化石能源如石油、煤炭等相比具有清潔環保、來源多樣、可規模儲輸等優點，在能源結構中扮演重要的角色。作為氫燃料電池汽車的儲能部件，方便高效的氫氣儲存方式是實現氫燃料電池汽車大規模商業化的關鍵技術之一。高壓氣態儲氫和液態儲氫是兩種比較主要的儲氫方式，已得到推廣應用。而高壓氣態儲氫具有容器結構簡單、壓縮氫氣制備能耗少、充裝速度快等優點，是目前國內氫燃料電池汽車領域技術發展較成熟且應用最為廣泛的一種方式。盡管車載高壓氣態儲氫技術已經得到廣泛應用，但我國高性能車載高壓儲氫系統依然存在諸多技術瓶頸。

瓶口閥是整個車載高壓儲氫系統的關鍵元器件之一，對高壓氣瓶的超壓保護起著關鍵的作用，70MPa的儲氫壓力對氣瓶瓶口閥性能提出了更高的要求。需保證瓶口閥能在70MPa的高壓下進行長期服役，且在高溫下為保證氫氣瓶不會因氫氣升溫膨脹產生爆炸。

因此，研制開發一種工藝簡單、易于操作、制作成本低，且能滿足上述要求的低熔點抗高壓的錫鉛合金材料來作為高壓氣瓶瓶口閥的閥芯迫在眉睫。

基于此，做出本申請。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明提供了一種低熔點抗高壓的錫鉛合金材料的制備工藝，用于作為高壓氣瓶瓶口閥的閥芯。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

一種低熔點抗高壓的錫鉛合金材料的制備工藝，包括如下：

（1）按以下質量份的原料備料：錫1-5份、鉛30-45份、鉍40-60份、鎘0.005-0.025份；上述質量份的鎘的加入，可以提高熔斷溫度至120℃±5℃。

（2）將上述質量份的鉛、鉍、鎘原料放入到熔煉爐內，調整熔煉溫度到700-800℃進行煉制，并進行攪拌熔化；

（3）將熔煉溫度調整至300-350℃，待熔爐內的溫度降為300-350℃時加入上述質量份的相對熔點低的錫原料，攪拌至全部熔化后去除表層扒渣，并讓其靜置后得到合金熱熔體；

（4）將合金熱熔體通過過濾裝置進行過濾，并澆鑄到鑄型中，冷卻至室溫后得到合金錠，合金錠的寬度為50-100mm，厚度為10-30mm；

（5）將合金錠進行機械加工，按要求將合金錠切割（激光切割或線切割）至所需的閥芯形狀（圓柱體）和尺寸；

（6）將步驟（5）切割得到的合金錠進行表面處理，保證金屬圓柱體外觀整潔，表面無破損、無磨損；

（7）裝袋入庫。

進一步地，所述錫的純度≥99.8%，鉛的純度≥99.8%，鉍的純度≥99.8%。