[发明专利]一种铌锆合金丝材的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及铌锆合金加工领域，特别涉及一种铌锆合金丝材的加工方法。

背景技术

利用铌锆合金制作电弧发光管的高压钠灯是第三代新型电光源，具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不锈蚀等优点，在国内外电光源领域有着极为广泛的应用，包括公路、机场、码头、船坞、车站、广场、工矿企业、公园等场所广泛采用高压钠灯进行照明。传统高压钠灯使用的铌锆合金为管材，随着制造技术的不断发展与改进，铌锆合金丝材凭借售价低、后续加工效率高等优势，具备代替铌锆合金管材的潜力。

铌锆合金丝材的传统制造方法主要为挤压或锻造开坯，然后固定模拉拔，并配以真空退火的工艺路线。在传统方法中，挤压开坯一般采用挤压机，锻造开坯一般采用空气锤或电液锤。无论是采用挤压机进行挤压开坯，还是采用空气锤或电液锤进行锻造开坯，开坯后的铌锆合金坯件都容易出现以下问题:

(1)出现挤压缩尾或锻造表面折叠的缺陷；(2)坯件晶粒破碎程度不均一，使得晶粒不均匀；(3)丝材表面质量差；而这些问题会最终导致产品的合格率低、力学性能下降等问题。

另外，在传统方法中，开坯后采用固定模拉拔加工，拉拔前必须进行大气表面氧化处理，且每道次拉拔都需要一次装卸操作，从坯件拉拔至丝材需要多道次拉拔，因此，整个拉拔过程需要反复多次的装卸操作，大大影响了生产效率和产品表面质量。因此，如何改进铌锆合金丝材的制造方法以克服传统制造方法的缺点，是本领域技术人员的工作重点。

发明内容

本发明实施例公开了一种铌锆合金丝材的加工方法，以克服铌锆合金丝材传统制造方法的缺点。技术方案如下：

1、一种铌锆合金丝材的加工方法，包括：

1)获得铌锆合金铸锭；

2)将铌锆合金铸锭在350～600℃下进行第一次加热处理，加热时间为1～4小时，采用快锻机对第一次加热处理后的合金铸锭进行锻造，锻造比为2～25，得到第一坯料，对第一坯料进行修料后将其在350～600℃下进行第二次加热处理，加热时间为0.5～3小时，采用径锻机对第二次加热处理后的第一坯料进行锻造，锻造比为3～20，得到第二坯料，对第二坯料进行修料后将其进行真空退火处理；

3)采用平立辊连轧机对真空退火处理后的第二坯料进行连轧，得到铌锆合金线坯并将其进行真空退火处理；

4)重复步骤3)直至铌锆合金线坯的直径达到指定规格；

5)将直径达到指定规格的铌锆合金线坯采用多模连续拉丝机进行多模拉拔，然后进行真空退火处理；

6)重复步骤5)直至铌锆合金线坯的直径达到成品规格，得到铌锆合金丝材。

在本发明的一种优选实施方式中，所述铌锆合金铸锭为Nb-1Zr铌锆合金铸锭，直径为100～200mm，优选为160～200mm，长度500mm～2000mm。

在本发明的一种优选实施方式中，所述铌锆合金丝材的直径为0.2～1.5mm。

在本发明的一种优选实施方式中，所述第一次加热处理的温度为380～500℃，优选为400～420℃；加热时间为1～3小时，优选为1～2小时。

在本发明的一种优选实施方式中，所述第二次加热处理的温度为380～500℃，优选为400～420℃；加热时间为0.5～2小时，优选为0.5～1小时。

在本发明的一种优选实施方式中，在第一次加热处理前，将合金铸锭表面涂覆一层玻璃粉或石墨乳剂，涂敷的厚度为0.2～0.5mm；

在第二次加热处理前，在第一坯料表面涂覆一层玻璃粉或石墨乳剂，涂敷的厚度为0.1～0.5mm。

在本发明的一种优选实施方式中，步骤2)～步骤6)中，真空退火处理的温度为900～1450℃，优选为1100～1400℃，更优选为1200～1350℃；真空退火处理的保温时间为1～2小时，优选为1小时；真空退火处理的绝对压力≤5×10^-2Pa，优选为≤2×10^-3Pa。

在本发明的一种优选实施方式中，在对第二坯料进行连轧的过程中，轧制速度小于等于100米/分钟，优选为小于等于50米/分钟。

在本发明的一种优选实施方式中，在对第二坯料进行连轧的过程中，轧制道次延伸系数为1.15～1.25。

在本发明的一种优选实施方式中，在对线坯进行多模拉拔的过程中，多模拉拔的道次加工率为10％-20％，优选为12％-18％，更优选为14％-16％。