[发明专利]一种钼厚壁管坯等静压精确成形装置与均质烧结方法

权利要求书

1.一种钼厚壁管坯等静压精确成形与均质烧结方法，其特征在于，使用一种钼厚壁管坯等静压精确成形装置，包括内置钢质芯棒（5）的胶套（4），所述钢质芯棒（5）与胶套（4）之间形成管型腔体，所述管型腔体一端设置有胶塞（8），所述管型腔体另一端连接钢质底座（3）和包覆橡胶（2）组成的复合底座，所述复合底座的包覆橡胶（2）对钢质底座（3）整体全包覆，所述包覆橡胶（2）的侧壁厚度根据钼管坯的厚度确定，底部厚度为5-10mm，所述管型腔体填充有钼粉（6），所述胶塞（8）与钼粉（6）之间设置有定型胶塞（7），所述胶套（4）外套接有钢护套（1），所述钢护套（1）固定于底座支架上；

还包括底座支架，所述底座支架包括从下至上依次安装的固定支架（9）、下支撑板（10）、多个弹簧机构（11）、振动电机安装板（12）、多个支撑杆（13）、振动平台（15），所述振动电机安装板（12）上中部连接有振动电机（14），所述振动平台（15）上位于振动电机（14）上方开设有圆孔，所述钢护套（1）通过圆孔固定于振动平台（15）上；

具体按照以下步骤实施：

步骤1、将钢质芯棒（5）和复合底座装入胶套（4），组合成等静压精确成形模具，调整复合底座与胶套（4）的配合，沿着周向选取不同位置，测量至少三处胶套（4）内径与钢质芯棒（5）尺寸差相同，至少三处胶套（4）内径与钢质芯棒（5）高度差相同，将等静压精确成形模具放置于底座支架上，将钼粉定量分料器安装于钢质芯棒（5）上端，通过钼粉定量分料器进行定量等高法装粉；

步骤1中定量等高法装粉具体过程为：

步骤1.1、测量钢质底座（3）上平面到胶套（4）上端的高度H，打开定型胶塞（7）、胶塞（8），根据所需钼管坯的理论重量计算总装粉高度，人为设定装粉次数，进而算得单次装粉的重量和振实高度∆h；

步骤1.2、称取单次装粉量，倒入钼粉定量分料器的漏斗中，用不锈钢板或钼板刮动钼粉，使其沿着漏斗的排孔均匀地流入管型腔体中；

步骤1.3、开启振动电机（14）运行3-5min使钼粉振实后，停止振动，手工压平钼粉表面，沿着周向均布取三个位置，测量钼粉压实表面与胶套（4）上端的距离h，判断三个位置的h均与H-∆h是否相等，如果不相等重新开启振动机构运行1-2min并手工压平钼粉表面，直至三个位置的h均与H-∆h相等；

步骤1.4、重复步骤1.2、步骤1.3，直至钼粉全部均匀装入管型腔体；

步骤1.5、取出定量分料器，将定型胶塞（7）和胶塞（8）放置于胶套（4）内，定型胶塞（7）与钼粉贴实，钢护套（1）取出，用夹板使胶套（4）上端封口，实现定量等高法装粉；

步骤2、将装好钼粉的钼厚壁管坯等静压精确成形装置，吊装在冷等静压机内，调节等静压机压强为150-250MPa，保压5-10min后成形，然后从钼厚壁管坯等静压精确成形装置中脱出初级钼管生坯，同时利用废钼粉压制一个与初级钼管生坯具有相同内、外径的初级收缩环生坯，所述初级收缩环生坯高度为10-30mm；

步骤3、利用车床修平钼管生坯和收缩环生坯的两个端部和外侧，外径在保证最大值的前提下，得到具有同一外径的钼管生坯、收缩环生坯；

步骤4、将钼管生坯用钼板将井式烧结炉腔体底部垫平，并用水平仪检查；然后，从下向上依次放置收缩环生坯和钼管生坯，二者之间抛洒细颗粒氧化锆砂，保证钼管生坯垂直放置，并用水平仪检查；接着，向井式烧结炉腔体通入氢气，在1500℃-1600℃下保温5-8h，随炉冷却；钼管生坯烧变为预烧结态钼管坯，检查钼管坯上下两端收缩量的差值，调整下一步烧结管坯朝向；检查外表面有无肉眼可见的裂纹，如果有，必须将其打磨掉；

步骤4所述检查钼管坯上下两端收缩量的差值，调整下一步烧结管坯朝向具体过程为：钼管坯上下两端外径差超过5mm，将收缩量较大的一端朝下放入烧结炉，如果预烧结后的钼管坯上下两端外径差小于5mm，钼管坯放入烧结炉的下端不用改变；

步骤5、在氢气气氛下，采用低升温速率和长低温保温时间的烧结制度，烧结制度为：在1750℃-1850℃条件下保温5-8h，冷却过程中在最高烧结温度与1200℃之间设置2-3个保温台阶，最终得到管钼坯成品。