[發明專利]一種硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料的軋制方法

在審

• 申請號: 202110311916.9
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN112692062A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 潘曉龍;劉璐;孫國棟;胡小剛;田豐;李海亮;張于勝
• 申請（專利權）人: 西安稀有金屬材料研究院有限公司
• 主分類號: B21B3/00
• 分類號: B21B3/00;B21B45/00;B21B37/74;B21B15/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 馬小燕

本發明公開了一種硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料的軋制方法，該方法包括：一、對硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯的上、下表面進行打磨處理至平整光滑；二、將經打磨處理后的硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯進行程序加熱并保溫；三、將經保溫后的硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯取出后立刻放入軋機的入料口處進行軋制，直至實現目標厚度；四、將經軋制后的硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯取出后室溫冷卻，得到軋制后的硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料。本發明采用預先加熱保溫實現了硼鎢鋁復合材料的高效軋制，軋制后的硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料表面、側面光滑、平整、完整且無開裂，克服了硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料因塑性差難以軋制加工的問題，方法簡單，適合工業化生產。

技術領域

本發明屬于金屬基復合材料塑性變形加工技術領域，具體涉及一種硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料的軋制方法。

背景技術

隨著核能的廣泛應用，核燃料使用后產生的高放射性廢料對環境和生物造成嚴重的威脅。為了避免放射性廢料的生態污染，必須對其進行安全存貯和相關處理，這就對輻射屏蔽材料的制備、加工、變形能力提出了苛刻的要求。

硼鎢鋁復合材料是一種既具有中子屏蔽性能又具有伽馬射線屏蔽功能的復合屏蔽材料，可以用于各種核設施及核燃料的屏蔽。由于硼鎢鋁復合材料中含有高達40%~50%的碳化硼和鎢顆粒，其塑性較差，因此，其加工過程中容易產生裂紋甚至開裂，難以得到目標型材。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料的軋制方法。該方法將硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯打磨后進行程序加熱并保溫軋制，通過預先加熱保溫實現了硼鎢鋁復合材料的高效軋制，軋制后的硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料表面、側面光滑、平整、完整且無開裂，克服了硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料因塑性差難以軋制加工的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料的軋制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、對硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯的上、下表面進行打磨處理至平整光滑；

步驟二、將步驟一中經打磨處理后的硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯放入加熱設備中進行程序加熱并保溫；

步驟三、將步驟二中經保溫后的硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯取出后立刻放入軋機的入料口處進行軋制，直至實現目標厚度；

步驟四、將步驟三中經軋制后的硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯取出，然后經室溫冷卻，得到軋制后的硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料。

本發明將硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯打磨后進行程序加熱并保溫，然后進行軋制直至實現目標厚度，通過預先加熱保溫使得材料軟化，以降低軋制內應力，有利于后續軋制的順利進行，實現了硼鎢鋁復合材料的高效軋制，軋制后的硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料表面、側面光滑、平整、完整且無開裂，克服了硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料因塑性差難以軋制加工的問題。

上述的一種硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料的軋制方法，其特征在于，步驟一中所述打磨處理的過程：采用不低于300目的砂紙對硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯的上、下表面進行打磨至平整無毛刺。

上述的一種硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料的軋制方法，其特征在于，步驟二中所述程序加熱的加熱速率為10℃/min ~20℃/min，程序加熱后的溫度為400℃~500℃，保溫的時間為10min~20min。該優選的加熱速率保證了硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯充分均勻受熱，節省了程序加熱的時間，優選的溫度保證了材料毛坯后續軋制工藝的順利進行，避免低溫軋制開裂或高溫導致材料毛坯中出現過燒、氧化現象，優選的保溫時間保證了材料毛坯充分均勻受熱，避免其表面氧化皮增厚，進一步節省了程序加熱的時間。

上述的一種硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料的軋制方法，其特征在于，步驟三中經保溫后的硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯取出在5s內放入軋機的入料口處。通過控制硼鎢鋁金屬復合屏蔽材料毛坯取出至放入軋機的時間為5s內，減少溫度損失，保證了軋制溫度，進而保證了軋制效果。