[发明专利]一种核工业用的锂铅合金Li17Pb83的制备方法

权利要求书

1.一种核工业用的锂铅合金Li₁₇Pb₈₃的制备方法，包括以下步骤：

1)在高纯氩气环境中分别将原料Pb和Li加工成粒度为150～250目的粉末；

2)在高纯氩气环境中，按Pb和Li的设计成分进行配料，将Pb粉和Li粉分别装入各自的进料斗，先将一部分Pb粉装入搅拌池，启动机械搅拌，然后Li粉和Pb粉通过各自的进料斗口进入搅拌池混合均匀；

3)清洗熔炼炉和铸模；

4)在高纯氩气环境中，将步骤2)混合好的Pb粉和Li粉分批加入熔炼炉中加热融化，同时进行连续的电磁搅拌，Li与Pb合金化并放出大量热量，加料熔化吸热，控制温度不超过470℃，维持搅拌15～25分钟，随后在400～450℃下将熔体静置1～3小时；

5)在高纯氩气环境中，将400～450℃的锂铅合金Li₁₇Pb₈₃通过过滤网进行过滤，滤除高熔点的Li和Pb化合物；

6)将步骤5)过滤后的锂铅合金Li₁₇Pb₈₃在270～320℃下真空熔铸，获得合金铸锭。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中在线检测合金的Li和Pb成分，并依据检测结果返回步骤2)微调Li和Pb的配料比，将Li粉和Pb粉混合均匀后接着进行步骤4)，待检测成分合格后进入步骤5)。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高纯氩气为99.99％-99.999％氩气经除杂处理后的氩气；所使用的原料Li和Pb是高纯锂和高纯铅，即Li和Pb中的单个杂质元素的含量≤5ppm，杂质总含量小于300ppm。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)按照Pb占99.32％±0.01％，Li占0.68±0.01％进行配料；Li粉和Pb粉通过各自的进料斗口进入搅拌池混合，搅拌20～30分钟，让Li和Pb充分接触混合均匀。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)清洗熔炼炉的方法是：将熔炼炉加热至400～450℃，抽真空至1～3Pa，保持3～5分钟，然后充入0.08～0.3MPa的高纯氩气，保持4～6分钟；再抽真空至1～3Pa，保持3～5分钟，然后充入0.08～0.3MPa高纯氩气，保持4～6分钟；如此重复处理2～3次，清除熔炼炉内、熔炼炉内表面及熔炼炉内表面层废气。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)清洗铸模的方法是：将铸模加热至450～550℃，保持20～30分钟，清除铸模内、铸模内表面及铸模内表面层废气。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤6)真空熔铸使用的铸模设置在一个圆柱形空腔的中心，且在垂直于圆柱形空腔的轴线方向上有一水平轴，使得整个铸模能绕该水平轴转动，当液态锂铅合金注入铸模后，液态锂铅合金一边随铸模缓慢地绕该水平轴转动，一边冷却成型。