[发明专利]一种难熔和稀贵金属管材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种难熔和稀贵金属管材及其制备方法，包括：选择经过退火处理的毫米级厚度的稀贵金属板材；按照不同稀贵金属坯料和板材的尺寸选择不同的弯折方法，对对接面进行激光和/或电子束焊接，形成焊接型无缝管坯；经整形、焊缝打磨，热处理；然后对焊接型无缝管坯进行管材轧制；轧制管材进行酸碱洗。采用本发明方法制备的难熔和稀贵金属管材可以明显提高成品率，具有良好的抗拉强度和延伸率，成品率提高达30％以上，能够提高难熔稀贵金属原料利用率，本发明具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉属于材料加工领域，涉及一种难熔和稀贵金属管材及其制备方法。

背景技术

近年来，难熔与稀有金属管材需求增年上升，而其加工方法主要为管材轧制。管材轧制方法需要以特定尺寸的管坯为原料，轴向压延成型。对于难熔金属材料，一般通过粉末冶金方法制备，因为属性差，需要通过压力加工大变形强化提升材料性能，最后再通过机械穿孔制备管坯或者厚壁管；对于稀贵金属材料，可以通过熔铸法制备棒材，然后通过机械穿孔制备成管坯或者厚壁管。因为穿孔材料浪费巨大，且加工成本高，致使难熔和稀有金属管材制备成本居高不下，严重影响了上述材料在工业方面的应用。

目前，轧制钼管坯的生产采用粉未冶金工艺和熔炼工艺直接生产管坯。粉末冶金工艺生产轧制钼管坯有三条路线：(1)高纯钼粉用CIP压形，高温直接烧结成轧制管坯。(2)把烧成的钼管坯再预挤压成轧制管坯。(3)烧结成粉未钼锭,再把钼锭挤压成挤压棒坯，通过机加工把挤压棒做成轧制钼管坯。除用粉未冶金工艺生产管坯以外，还可用熔炼法制造轧制钼管坯，包括用电子束熔炼和真空自耗电极电弧熔炼铸成钼和钼合金铸锭，可以进行二次重铸，把铸锭挤压成挤压棒，再把挤压棒加工成轧制钼管坯。现阶段钼管管坯制作主要采用第三种粉末烧结方法。

为了降低难熔和稀有管材制备成本，难熔金属钨钼可以通过粉末冶金法制备管坯，然后通过管材轧机进行轧制。但是由于粉末冶金方法制备的管坯塑性差，开辟温度高，现有的管材轧制温度无法满足。对于大尺寸棒材可以采用电火花方式打小孔，然后通过线切割方法从中心掏取棒材，从而降低材料损耗。然而目前国内电火花穿孔最大深度＜500mm，一般无法满足管坯的入料尺寸要求和成品长度要求。且线切割费用也较高。

现在钼合金管制作过程如下：(1)通过粉末冶金的方法将钼粉制备钼坯；通过精锻机、空气锤和旋锤机中的至少一种对该钼坯进行加工，锻造出钼棒；(2)对步骤(1)所得的钼棒进行车削，制作出细长的车光钼棒；(3)对步骤(1)所得的车光钼棒完全夹装入刚性夹具中，以800-1500rpm的转速进行深钻孔，即得所述钼合金厚壁管。薄壁管材加工需要以此为坯料进行多道次轧制而成。这种方法是难熔与稀贵金属管材制备的基本方法。然而这种方法由于需要机械穿孔，一是造成材料浪费巨大，成材率仅为30％左右，对于价值高的难熔金属和稀贵金属而言，损失更是巨大。二是穿孔成本高，当前机械穿孔的单价在2.0元/mm左右，单位重量费用增加超过材料费用。三是产生的废料无法回收，在钻孔过程中由于需要润滑以及钻孔产生的高温，使得产生的废弃加工料难以回收，无法从原料加工角度降低成本。

现有通过粉末冶金方法制作管坯，初期成本低，但加工成本高，通过深孔钻加工后的管坯废料，难以进行回收及二次利用，尤其是在做各种长管，粗管时，废料占据棒材70％以上。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明目的是提供一种难熔和稀贵金属管材及其制备方法，通过将难熔稀贵金属板材按照对折或螺旋折的方法对接，采用激光/电子束斜焊，经热处理得到难熔稀贵成品管材，该方法废料少，加工成本低，避免加工出现开裂、后续加产生变形现象，具有优良的抗拉强度及延伸率，提高了成品率。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

本发明一方面，提供了一种难熔和稀贵金属管材的制备方法，包括：

选择经过退火处理的毫米级厚度的稀贵金属板材；

按照不同稀贵金属坯料和板材的尺寸选择不同的弯折方法，对对接面进行激光和/或电子束焊接，形成焊接型无缝管坯；