[发明专利]一种铼铌复合喷管的分段式制备方法

权利要求书

1.一种铼铌复合喷管的分段式制备方法，其特征在于：所述的铼铌复合喷管包括头部、直线段、收敛段、喉部、扩张段和尾部；头部为铌合金材质，尾部为铌合金材质，直线段、收敛段、喉部和扩张段为铼材质，铼材质是指纯铼；头部位于直线段的顶部，尾部位于扩张段的底部，将该铼铌复合喷管分为三部分，分别为上端、中端和下端，上端、下端为铼铌复合结构，中端为铼基材；上端为头部和一部分直线段，下端为尾部和一部分扩张段；中端包括另一部分直线段、收敛段、喉部和另一部分扩张段；

头部用于焊接，尾部用于焊接；

该方法的步骤包括：

(a)对高纯铼粉进行活化处理；

(b)制备上端近净形模具包套、中端近净形模具包套和下端近净形模具包套；

(c)利用步骤(b)制备的上端近净形模具包套、中端近净形模具包套和下端近净形模具包套制备上端、中端和下端；

(d)将步骤(c)得到的上端与中端、下端与中端均采用真空电子束焊或激光焊连接，得到铼铌复合喷管；

所述的步骤(b)中，上端近净形模具包套包括上端外包套、上端芯模、上端包套盖和铌材质头部，上端包套盖上带有上端出气管；

中端近净形模具包套包括中端外包套、中端芯模、中端包套盖，中端包套盖上带有中端出气管；

下端近净形模具包套包括下端外包套、下端芯模、下端包套盖和铌材质尾部，下端包套盖上带有下端出气管；

上端芯模的材料为纯铌或铌合金；

中端芯模的材料为纯铌或铌合金；

下端芯模的材料为纯铌或铌合金；

上端外包套的材料为钢材、钛、钽或铌材料；

上端包套盖的材料为钢材、钛、钽或铌材料；

中端外包套的材料为钢材、钛、钽或铌材料；

中端包套盖的材料为钢材、钛、钽或铌材料；

下端外包套的材料为钢材、钛、钽或铌材料；

下端包套盖的材料为钢材、钛、钽或铌材料；

上端外包套与上端包套盖的组装采用氩弧焊、电焊或气焊；

中端外包套与中端包套盖的组装采用氩弧焊、电焊或气焊；

下端外包套与下端包套盖的组装用氩弧焊、电焊或气焊。

2.根据权利要求1所述的一种铼铌复合喷管的分段式制备方法，其特征在于：所述的步骤(a)中，对高纯铼粉进行活化处理的方法为：

选用100目～325目的高纯铼粉；首先将铼粉在纯度大于99.99％的氢气中800℃～1050℃还原处理0.5～4h，再在真空度高于5×10^-3Pa下900℃～1200℃热处理0.5～4h。

3.根据权利要求1所述的一种铼铌复合喷管的分段式制备方法，其特征在于：铌材质头部的外表面带有机械连接结构，铌材质尾部的外表面带有机械连接结构。

4.根据权利要求3所述的一种铼铌复合喷管的分段式制备方法，其特征在于：连接结构为齿合沟槽结构、螺纹连接结构或销钉孔结构。

5.根据权利要求1所述的一种铼铌复合喷管的分段式制备方法，其特征在于：所述的步骤(c)中，利用上端近净形模具包套制备上端的方法为：

(1)将上端芯模安装在上端外包套的底部，然后将铌材质头部套在上端芯模上；

(2)将步骤(a)得到的高纯铼粉装填满上端外包套与铌材质头部、上端芯模形成的空腔中，并振实；

(3)将上端包套盖焊接固定在上端外包套的顶端，通过上端包套盖上的上端出气管进行除气，除气温度为750～900℃，除气时间为8～48h，最终封装时的真空度要小于5×10^-3Pa；

(4)将步骤(3)得到的封装有高纯铼粉的上端近净形模具包套进行热等静压处理，热等静压处理结束后去除上端外包套、上端芯模、上端包套盖，得到上端毛坯；

热等静压处理温度为1250℃～1400℃，热等静压处理时间为1～5h，热等静压处理压力≥110MPa；

(5)对步骤(4)得到的上端毛坯按铼铌复合喷管的尺寸要求进行机械加工，得到上端。