[發明專利]一種鋯鈮合金的制備方法

無效

• 申請號: 98117560.0
• 申請日: 1998-08-25
• 公開（公告）號: CN1067729C
• 公開（公告）日: 2001-06-27
• 發明（設計）人: 劉建章;薛祥義;李佩志
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: C22C16/00
• 分類號: C22C16/00;C22C1/02
• 代理公司: 中國有色金屬工業總公司專利事務所
• 代理人: 李迎春,王連發

一種鋯鈮合金的制備方法，涉及一種用于核反應堆的有色金屬二元合金的制備方法，特別是在鋯金屬中加入鈮的方法。

目前，在已有的鋯鈮合金的制備過程中，其合金中鈮的加入是以Zr-Nb中間合金的形式加入的。其具體方法是首先精選小顆粒的原子能級海綿鋯和小片狀的精煉純鈮，按60％Nb-40％Zr的配比，在真空充氬的非自耗電弧爐或焊箱內的銅坩堝中，用電弧使其熔化混合、凝固、再熔化混合、再凝固，反復多次，直到確信兩者的混合均勻為止，冷卻至室溫。取出后機械加工成碎屑。在壓制電極時，按計算的量用純鋯箔包裹中間合金呈條狀夾在海綿鋯的中間，壓成電極，然后經過真空自耗電弧爐兩次熔煉成錠。這種合金制備方法首先需要配制和熔煉中間合金，工藝復雜，壓制電極時要人工布散中間合金，粒狀的中間合金容易掉出，影響合金成份的準確性。而中間合金合金只存在于電極的中心線上，不容易攪拌均勻，易造成合金成份的偏析。

本發明的目的就是為了克服上述鋯鈮合金的制備方法中存在的工藝復雜，難于準確控制合金成分，容易造成成份偏析的缺點，提供一種新的方法簡單、能精確控制合金成份、有效減少成份偏析現的鋯鈮合金的制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種鋯鈮合金的制備方法，該鋯鈮合金含鈮的重量比為0.35％-2.8％，其特征在于制備過程為：a．選擇原子能級的海綿鋯，經過去除雜質、清洗、真空烘干、壓制成鋯電極；b．將原子能級鈮條，經電子束爐提純、成錠，然后經過鍛造、熱軋、冷軋成鈮板；c．將鈮板剪切成與鋯電極長度相同的鈮條，將鈮條緊附在鋯電極上，然后在真空充氬焊箱內，將鈮條同鋯電極焊在一起，制成鋯鈮復合電極棒；d．將制得的鋯鈮復合電極棒焊接成熔化電極，將制得熔化電極在真空自耗爐內進行熔煉，得到鋯鈮合金。

本發明的一種鋯鈮合金的制備方法，其工藝過程簡單，省去了已有技術中配制中間合金的過程，采用本發明的合金制備方法，克服了人工布散中間合金，粒狀的中間合金掉出造成的合金成份不準確及成份偏析的缺點，制備的鋯鈮合金成份準確，分布均勻，是一種比較理想的鋯鈮合金的制備方法。

下面結合實例對本發明的方法作進一步說明。

一種鋯鈮合金的制備方法，該鋯鈮合金含鈮的重量比為0.35％-2.8％，制備過程為：a．選擇原子能級的海綿鋯，經過去除雜質、清洗、真空烘干、壓制成鋯電極；b．將原子能級鈮條，經電子束爐提純、成錠，然后經過鍛造、熱軋、冷軋成鈮板；c．將鈮板剪切成與鋯電極長度相同的鈮條；將鈮條緊附在鋯電極上，然后在真空充氬焊箱內，將鈮條同鋯電極焊在一起，制成鋯鈮復合電極棒；d．將制得的鋯鈮復合電極棒焊接成熔化電極，將制得熔化電極在真空自耗爐內進行熔煉，得到鋯鈮合金。

實施例1

Zr-1.0％(重量)Nb合金制備以配制27kg的合金錠為例。

取原子能級海綿鋯2970g，在500噸油壓機上壓成長300mm的電極棒，共計9根。

取原子能級鈮條，經電子束爐提純、成錠后，經過鍛造、熱軋、冷軋成鈮板；將鈮板剪切成與鋯電極長度相同的鈮條，每條尺寸為1mm×5.8mm×300mm，重量為15g，共計18條。

取兩根鈮條緊附于一根鋯電極表面上，然后在真空充氬焊箱內，將鈮條同鋯電極焊接在一起，制成鋯鈮復合電極棒；

將制得的鋯鈮復合棒焊接熔化成電極，在真空自耗爐內進行熔煉。經兩次真空熔煉，得到的鋯鈮合金含鈮量分析結果為0.93％～1.10％(重量)。滿足合金要求的成份范圍(含鈮0.90％～1.10％)。

實施例2

Zr-2.5％(重量)Nb合金制備，以配制27kg的合金錠為例。

取原子能級海綿鋯，在500噸油壓機上壓成長300mm的電極棒，每根重2925g，共計9根。

取原子能級鈮條，經電子束爐提純、成錠后，再經過鍛造、熱軋、冷軋成鈮板；將鈮板剪切成與鋯電極長度相同的鈮條，每條尺寸為1mm×14.6mm×300mm，重量為37.5g，共計18條。

取兩根鈮條緊附于一根電極表面上，然后在真空氬焊箱內，將鈮條同鋯電極焊接在一起，制成鋯鈮復合電極棒；

將制得的鋯鈮復合棒焊接熔化成電極，在真空自耗爐內進行熔煉。經三次真空熔煉，得到的鋯鈮合金含鈮量分析結果為2.45％～2.60％。滿足合金要求的成份范圍(含鈮2.40％～2.80％)。

實施例3

Zr-0.5％(重量)Nb合金制備，以配制27kg的合金錠為例。

取原子能級海綿鋯2985g，取純鈮條15g制成尺寸為0.5mm×11.6mm×300mm鈮條。