[发明专利]钛钽复合管的制备方法

说明书

本发明提供了一种钛钽复合管的制备方法，包括：获取钛管、钽管和工装套筒；将所述钽管置于所述钛管内部，并将所述工装套筒套设于所述钛管外侧，所述钛管、所述钽管和所述工装套筒均为间隙设置；在所述钽管内部以及所述钛管与所述工装套筒之间的间隙填充炸药；引爆炸药，使得所述钛管与所述钽管爆炸复合；将制备得到的钛钽复合管进行去应力退火。本发明综合利用了钛合金材料密度低，强度高的特性，以及金属钽耐高温，耐腐蚀等优异性能，通过爆炸复合的方法，两者实现冶金结合，满足结构件轻量化的要求；通过爆炸复合生产方式，钛管和钽管间形成冶金结合，界面结合强度高，可显著增强其耐高温，耐冲蚀性能，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及管材制备技术领域，尤其涉及一种钛钽复合管的制备方法。

背景技术

钛及钛合金材料具有重量轻，强度高，耐腐蚀和抗疲劳等优点，然而该种材料的耐磨性和耐高温性能仍有待改善，难以满足超高温环境下持续工作的需求。金属钽具有熔点高(2996℃)，强度高，耐蚀性强，延展性和导热性能优良等优势，因此作为高温结构元件和耐蚀部件，被广泛应用于电子，航空航天，国防军工等领域。这两种材料性能各异，复合后有望实现优势互补。

由于金属钽的熔点较高，将钛和钽进行复合需要高温环境，因此采用何种复合方式，使得钛钽复合管具有良好组织和力学性能，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种钛钽复合管的制备方法，用以解决现有技术中钛和钽复合困难的缺陷。

本发明提供一种钛钽复合管的制备方法，包括：

S1、获取钛管、钽管和工装套筒；

S2、将所述钽管置于所述钛管内部，并将所述工装套筒套设于所述钛管外侧，所述钛管、所述钽管和所述工装套筒均为间隙设置；

S3、在所述钽管内部以及所述钛管与所述工装套筒之间的间隙填充炸药；

S4、引爆炸药，使得所述钛管与所述钽管爆炸复合；

S5、将制备得到的钛钽复合管进行去应力退火。

根据本发明提供的钛钽复合管的制备方法，在步骤S1和步骤S2之间还包括：分别对所述钛管和所述钽管进行表面清洁处理。

根据本发明提供的钛钽复合管的制备方法，所述表面清洁处理的步骤包括：对所述钛管和所述钽管的内、外表面进行清洁去油污，并打磨去除表面氧化层。

根据本发明提供的钛钽复合管的制备方法，在步骤S2中还包括：在所述钛管、所述钽管和所述工装套筒的顶部和底部分别安装定位装置，使得所述钛管、所述钽管和所述工装套筒同轴安装且间隙相等。

根据本发明提供的钛钽复合管的制备方法，所述钛管由TC11型钛合金或TC18型钛合金制成。

根据本发明提供的钛钽复合管的制备方法，所述钛管的外径取值范围为30～40mm，壁厚取值范围为10～15mm，所述钽管的外径取值范围为5～7mm，壁厚取值范围为0.5～0.8mm，且所述钽管的长度比所述钛管的长度长40～50mm。

根据本发明提供的钛钽复合管的制备方法，所述钛管与所述钽管之间的间隙为所述钽管壁厚的1～3倍，所述钛管与所述工装套筒之间的间隙为15～20mm。

根据本发明提供的钛钽复合管的制备方法，所述工装套筒由PE材料或PVC材料制成。

根据本发明提供的钛钽复合管的制备方法，所述炸药按质量份数由35～45份硝化铵油、45～55份TNT和5-15份盐混合而成。

根据本发明提供的钛钽复合管的制备方法，步骤S5中还包括将去应力退火处理后的所述钛钽复合管保温后出炉空冷；其中，退火温度取值范围为500～550℃，保温时间为2～3小时。