[发明专利]一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法

权利要求书

1.一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：

S1：利用纯度达到99.5％的高纯度金属钛、锆、铝和中间合金50Al50V压制成短棒状块料，得到基础原料，再将基础原料制成电极后，通过真空自耗电弧炉进行熔炼处理，得到合金锭；

S2：将S1中所述合金锭进行三墩三拔后车削，得到钛锆基合金棒材，利用电火花线切割机从棒材上切取形状为10mm×10mm×30mm的方形试样，再用SiC砂纸对钛锆基合金方形试样进行打磨，使得钛锆基合金方形试样表面粗糙度为0.3-0.4μm；

S3：将S2中所述钛锆基合金方形试样放入超声波清洗机内进行清洗处理，除去其表面的杂质颗粒，将钛锆基合金方形试样表面通过热风机进行吹干；其中，热风机的加热温度控制在50-60℃，待钛锆基合金方形试样表面吹干后放入真空干燥箱中备用；

S4：将S3中所述钛锆基合金方形试样通过加热炉进行热氧化处理，其中，加热温度为650-800℃，保温时间为10h；待保温结束后，通过加热炉底端的制冷装置对钛锆基合金方形试样进行冷却处理，完成高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备；

所述加热炉包括加热室(1)、冷却室(2)、底座(3)、动力装置(4)和冷却装置(5)；所述加热室(1)安装在冷却室(2)顶端侧壁上；所述冷却室(2)安装在底座(3)上，且冷却室(2)顶端侧壁设有开口(21)与加热室(1)连通；所述底座(3)底端设有支撑架(31)；所述动力装置(4)安装在冷却室(2)内，动力装置(4)包括气缸(41)、推杆(42)和固定板(43)；所述气缸(41)安装在冷却室(2)底端侧壁上；所述推杆(42)安装在气缸(41)输出端；所述固定板(43)滑动连接在开口(21)内，且固定板(43)底端安装在推杆(42)端部；所述冷却装置(5)安装在冷却室(2)内侧壁上，冷却装置(5)包括冷气箱(51)和一号喷气口(52)；所述冷气箱(51)对称安装在冷却室(2)内侧壁上，冷气箱(51)内装填有冷气；所述一号喷气口(52)安装在冷气箱(51)外侧壁上，且与冷气箱(51)内部连通；

所述冷气箱(51)侧壁上开有多个一号滑槽(511)；所述一号滑槽(511)内滑动连接有一号板(512)，且一号滑槽(511)侧壁上设有二号喷气口(513)与冷气箱(51)连通；所述一号板(512)顶端设有二号板(514)，使得二号板(514)能够对二号喷气口(513)进行遮挡，一号板(512)底端安装有多个卡柱(515)；所述卡柱(515)为镓锌合金材料，且卡柱(515)越靠近冷却室(2)底端，卡柱(515)的体积越大。

2.根据权利要求1所述的一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法，其特征在于：所述基础原料在通过真空自耗电弧炉进行熔炼处理时，先将熔炼电流大小设置为160-190A，对基础原料进行持续熔炼，直至基础原料熔化成液态；此时再将熔炼电流大小提高至200-240A，对液态的基础原料持续熔炼2-3min；最后将熔炼电流大小提高至280-300A，继续对基础原料持续熔炼3-5min后完成单次的熔炼处理；为保证合金锭成分的均匀度，需要进行2-3次的反复熔炼处理。

3.根据权利要求1所述的一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法，其特征在于：在通过超声波清洗机对钛锆基合金方形试样进行清洗时，先将钛锆基合金方形试样放置进丙酮溶液内进行清洗，清洗时间为10-15min；然后再将钛锆基合金方形试样放置进酒精溶液内进行清洗，清洗时间为10-15min；最后将钛锆基合金方形试样放入去离子水内进行清洗，清洗时间为10-15min。

4.根据权利要求1所述的一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法，其特征在于：所述钛锆基合金方形试样表面在通过热风机进行吹干时，将热风机的出风口处倾斜指向钛锆基合金方形试样表面，使得其之间的夹角为45度，由于钛锆基合金方形试样表面的张力较大，对液体的吸附能力强，因此通过倾斜的热风对液体产生推力，加快钛锆基合金方形试样表面的干燥速率。