[发明专利]一种锆合金管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体是一种锆合金管的制备方法。

背景技术

锆是一种稀有金属，具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性，被广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。锆和锆合金塑性好，可制成管材、板材、棒材和丝材，其中管材为主要产品。锆和锆合金的加工工艺取决于锆的基本性质和核反应堆对锆构件的特殊要求。锆的基本性质是：易被氧、氮、氢等污染，易粘模具，有同质异晶转变。核反应堆对锆构件的要求是尺寸精度高，显微组织要求严格，性能稳定。因此在该合金管制备上，存在易氧化、易吸氢等问题，且传统制备方法成材率较低，浪费金属。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锆合金管的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锆合金管的制备方法，具体制备步骤如下：

（1）坯料制备，通过机械加工制备带有通孔的管坯，且该管坯一端带有喇叭口，减少钻大孔金属损耗，喇叭口用于扩孔头定位和玻璃粉润滑；

（2）在电阻炉中预热100～200℃，保温1～2h，在管坯喷涂玻璃防氧化剂，避免高温时，锆合金的吸氧吸氢问题；

（3）管坯放入电阻炉加热至700～900℃，进行玻璃粉润滑或经感应炉提温后在进行玻璃粉润滑；玻璃粉润滑后，进入扩孔机进行扩孔，提高锆合金的成材率；

（4）扩孔后坯料空冷至室温，进行机械加工或修磨去除表面玻璃粉，去除表面的玻璃硬化杂质，避免在后续的挤压加工中带来表面缺陷；

（5）用紫铜皮进行包覆，包覆好后，放入电阻炉加热至600～800℃，达到温度后，进入挤压机挤压，空冷后去除内外表面包覆的铜皮，得到锆合金管。

作为本发明进一步的方案：所述步骤（1）中，管坯的通孔直径为40～80mm。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤（2）中，扩孔直径比挤压针直径大8～10mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备出的锆合金管质量好，不易被氧化，不易吸氢，耐腐蚀，寿命长，成材率高，性能稳定。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

（1）坯料准备：机加工后外径357mm，长度700mm，中心孔直径80mm，一端加工成喇叭口，喇叭口端直径191mm，角度48°；

（2）在电阻炉中预热200℃，保温1h，在管坯喷涂玻璃防氧化剂；

（3）管坯放入电阻炉加热至700℃；进行玻璃粉润滑或者经感应炉提温后在进行玻璃粉润滑；玻璃粉润滑后，进入扩孔机小变形量扩孔，扩孔直径191mm；

（4）扩孔后坯料空冷至室温；进行机械加工或者修磨去除表面玻璃粉；

（5）用紫铜皮进行包覆，包覆好后，放入电阻炉加热至600℃，达到温度后，进入挤压机挤压，空冷后去除内外表面包覆的铜皮，得到锆合金管，锆合金管规格为外径220mm，壁厚22mm。

实施例2

（1）坯料准备：机加工后外径302mm，长度600mm，中心孔直径65mm，一端加工成喇叭口，喇叭口端直径135mm，角度48°；

（2）在电阻炉中预热100℃，保温2h，在管坯喷涂玻璃防氧化剂；

（3）管坯放入电阻炉加热至900℃；进行玻璃粉润滑或者经感应炉提温后在进行玻璃粉润滑；玻璃粉润滑后，进入扩孔机小变形量扩孔，扩孔直径135mm；

（4）扩孔后坯料空冷至室温；进行机械加工或者修磨去除表面玻璃粉；

（5）用紫铜皮进行包覆；包覆好后，放入电阻炉加热至800℃，达到后，进入挤压机挤压，空冷后去除内外表面包覆的铜皮，得到锆合金管，锆合金管规格为外径160mm，壁厚20mm。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。