[发明专利]以一般工业用铌条为原料制备核燃料用高纯铌丝的方法

权利要求书

1.一种以工业用铌条为原料制备核燃料用高纯铌丝的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、利用电子束熔炼炉对工业用铌条进行电子束熔炼，得到截面形状为圆形的铸锭；所述铸锭的截面直径为70mm～90mm；

步骤二、利用车床对步骤一中所述铸锭进行车削加工，得到光锭；

步骤三、在步骤二中所述光锭表面均匀涂覆润滑剂，然后将表面涂覆有润滑剂的光锭在温度为400℃～500℃的条件下保温1h，之后送入挤压机中进行挤压加工，得到挤压棒坯；所述挤压加工的挤压比为5.0～8.0；

步骤四、利用车床对步骤三中挤压棒坯进行车削加工，得到光棒，然后将所述光棒置于真空退火炉中进行第一阶段退火处理；

步骤五、利用旋锻机对步骤四中经第一阶段退火处理后的光棒进行旋锻，得到旋锻棒坯；所述旋锻的总加工率为77％～90％；

步骤六、将步骤五中所述旋锻棒坯置于真空退火炉中进行第二阶段退火处理，然后采用砂带抛光机对经第二阶段退火处理后的旋锻棒坯进行表面砂光，得到砂光棒坯；

步骤七、采用辊模拉伸机对步骤六中所述砂光棒坯进行辊模拉伸，得到丝材粗坯；所述辊模拉伸的总加工率为90％～98％；

步骤八、对步骤七中丝材粗坯进行清洗，烘干后进行阳极氧化处理，然后将阳极氧化处理后的丝材粗坯送入连续直进式拉丝机中进行定模拉伸整形，得到半成品丝材；

步骤九、对步骤八中所述半成品丝材进行表面处理后，送入线材矫直机中进行矫直，最终得到截面形状为圆形的核燃料用高纯铌丝，该铌丝的截面直径为1.5mm～3.0mm、直线度＜3mm/m，该铌丝的化学成分满足：Cu≤10ppm，Al≤20ppm，Fe≤20ppm，Si≤20ppm，Ni≤10ppm，Mo≤20ppm，Zr≤20ppm，Hf≤20ppm，Ti≤20ppm，Mn≤10ppm，Cr≤10ppm，S≤5ppm，P≤10ppm，W≤100ppm，Ta≤200ppm，C≤50ppm，N≤70ppm，H≤5ppm，O≤50ppm，余量为铌。

2.根据权利要求1所述的以工业用铌条为原料制备核燃料用高纯铌丝的方法，其特征在于，步骤一中所述工业用铌条中含有以下质量百分比的杂质：C 0.005％～0.02％，N 0.02％～0.05％，H 0.001％～0.005％，O0.1％～0.3％，Si 0.001％～0.003％，P 0.001％～0.01％。

3.根据权利要求1所述的以工业用铌条为原料制备核燃料用高纯铌丝的方法，其特征在于，步骤一中所述电子束熔炼的次数为三次，三次熔炼的速率均为15kg/h～20kg/h，三次熔炼的功率均为120kW～200kW。

4.根据权利要求1所述的以工业用铌条为原料制备核燃料用高纯铌丝的方法，其特征在于，步骤三中所述挤压棒坯的截面形状为圆形，所述挤压棒坯的截面直径为30mm～40mm。

5.根据权利要求1所述的以工业用铌条为原料制备核燃料用高纯铌丝的方法，其特征在于，步骤五中所述旋锻的道次数为多道次，其中第一道次旋锻的加工率为20％，其余道次旋锻的加工率均为10％～20％。

6.根据权利要求1所述的以工业用铌条为原料制备核燃料用高纯铌丝的方法，其特征在于，步骤五中所述旋锻棒坯的截面形状为圆形，所述旋锻棒坯的截面直径为12mm～15mm。

7.根据权利要求1所述的以工业用铌条为原料制备核燃料用高纯铌丝的方法，其特征在于，步骤八中所述阳极氧化处理的电流为25A～30A，所述阳极氧化处理的电压为110V～160V，所述阳极氧化处理的时间为20s～30s，所述阳极氧化处理的电解液为质量浓度为1％～5％的硫酸溶液。

8.根据权利要求1所述的以工业用铌条为原料制备核燃料用高纯铌丝的方法，其特征在于，步骤九中所述表面处理的具体过程为：利用线材抛光机对半成品丝材进行抛光处理，控制抛光磨削量为0.05mm～0.2mm，然后采用酸液对抛光后的半成品丝材进行酸洗。

9.根据权利要求8所述的以工业用铌条为原料制备核燃料用高纯铌丝的方法，其特征在于，所述酸液由水、质量浓度为68％的浓硝酸和质量浓度为50％的氢氟酸按体积比15∶4∶1混合均匀而成。