一种小口径铂和铂铑合金管的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种小口径铂和铂铑合金管的制备方法，属于金属材料技术领域。其过程包括制管、表面处理、热处理、复合、径向挤胀等。本发明专利技术制备的复合型小口径铂和铂铑合金管与传统铂金管相比，可以显著提高铂金管的高温强度和韧性，在同等条件下使用时，寿命增加50%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种小口径铂和铂铑合金管的制备方法，属于金属材料

技术介绍
铂金具备熔点高、抗蠕变能力强、化学性能稳定、抗腐蚀能力强等特点，是优选的高温结构材料，特别是作为玻璃行业中重要的装备材料。由于玻璃行业特殊的使用环境，铂金制品高温寿命普遍不高，因此需要提高铂金的高温持久强度及抗蠕变能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足之处，提供一种小口径铂和铂铑合金管的制备方法，用该方法制备的铂和铂铑合金管可以显著提高铂金管的使用寿命，并通过特殊设计，让纯铂界面接触玻璃液，有效的阻止了铑元素向玻璃液中扩散，因此玻璃液不会被上色。特别适用于玻璃工业用搅拌器桨叶和料管。按照本专利技术提供的技术方案，一种小口径铂和铂铑合金管，包括外套管（1）和内套管（2），内套管（2）设置于外套管（1）内部，两者过盈配合。所述外套管外径Ф10～30mm，壁厚δ 0.5～1.0mm，长度L 400～800mm。所述内套管外径Ф8～28mm，壁厚δ0.5～1.5mm，长度L400～800mm。所述纯铂管纯度大于99.95%；铂铑管中的铑含量按质量百分比计为1%～20%。一种小口径铂和铂铑合金管的制备方法，步骤如下：（1）制管：选取纯铂或铂铑管作为外套管（1），选取铂铑或纯铂管作为内套管（2）；所述外套管（1）与内套管（2）材质不同；（2）表面处理：将步骤（1）所得外套管（1）进行内表面抛丸处理，内套管（2）进行外表面抛丸处理，抛丸等级达到Sa2级；（3）热处理：对步骤（2）所得抛丸后管体进行退火处理；其中纯铂管退火温度950～1000℃，时间20～30min；铂铑合金管退火温度1100～1200℃，时间20～30min；（4）复合：将步骤（3）热处理后的内套管（2）套入外套管（1）中，并用氢氧气火焰烧白对齐的一端，后用气锤锻打拉头，直至拉头尺寸为外套管（1）外径的0.6～0.7倍，拉头长度为50～100mm；随后用液压拉管机进行冷拉，拉管液压为10～20MPa，单次外径递减量为1～1.5mm，冷拉1～2次，使外套管（1）直径缩小直至与内套管（2）过盈配合，拉管速度设置为10～12mm/s；（5）径向挤胀：将步骤（4）所得的复合管材进行径向挤胀，选择合适的芯头和配套的外模，用液压拉管机进行冷拉或热拉，拉管液压为10～20MPa，单次变形量控制不超过15%；经3～4道次径向挤胀即可得到成品小口径铂和铂铑合金管。步骤（4）所述气锤锻为250kg气锤锻。本专利技术的有益效果：本专利技术制备的复合型小口径铂和铂铑合金管与传统铂金管相比，可以显著提高铂金管的高温强度和韧性，在同等条件下使用时，寿命增加50%以上。附图说明图1是本专利技术合金管结构示意图。图2是冷加工挤胀示意图。图3是热加工挤胀示意图。附图标记说明：1、外套管；2、内套管；3、外模。具体实施方式如图1所示：本专利技术合金管包括外套管1和内套管2，内套管2设置于外套管1内，两者过盈配合；合金管设置于外模3内。实施例1目标产品：材料：Pt(外管)-PtRh20(内管)；管材规格：Ф10mm×Ф8mm，L=1000mm；加工方式：冷加工。（1）制管：经卷管、焊接、焊缝处理、挤压拉制等常规工艺分别制备纯铂管和铂铑合金管，两种规格的管材如下：a)外管材料为Pt，管材规格为Ф13.5×Ф12mm，δ=0.75mm，L=500mm，b)内管材料为PtRh20，管材规格为Ф11.5×Ф10mm，δ=0.75mm，L=600mm。（2）表面处理：将步骤（1）所述外套管进行内表面抛丸处理，所述内套管进行外表面抛丸处理，抛丸等级达到Sa2级。（3）热处理：对步骤（2）制作管体进行退火处理：a)对纯铂管进行950℃/20min热处理；b)对铂铑合金管进行1100℃/20min热处理。（4）复合：将热处理后的内套管2套入外套管1中，并用氢氧气火焰烧白对齐的一端，后用250kg气锤锻打拉头，直至拉头尺寸为外套管外径的0.6倍，拉头长度为50mm。随后进行用液压拉管机冷拉，拉管液压为10MPa，单次外径递减量为1mm，冷拉1次，使外管直径缩小直至与内管过盈配合，拉管速度设置为10mm/s。（5）径向挤胀：将步骤（4）所得的复合管材进行径向挤胀，选择合适的芯头和配套的外模，用液压拉管机进行冷拉或热拉，单次变形量控制不超过15%。经3道次径向挤胀即可得到成品小口径铂和铂铑合金管。实施例2目标产品：材料：Pt(外管)-PtRh18(内管)；管材规格：Ф10mm×Ф8mm，L=1000mm；加工方式：冷加工+热加工。（1）制管：经卷管、焊接、焊缝处理、挤压拉制等常规工艺分别制备纯铂管和铂铑合金管，两种规格的管材如下：a)外管材料为Pt，管材规格为Ф13.5×Ф12mm，δ=0.75mm，L=500mm，b)内管材料为PtRh18，管材规格为Ф11.5×Ф10mm，δ=0.75mm，L=600mm。（2）表面处理：将步骤（1）所述外套管进行内表面抛丸处理，所述内套管进行外表面抛丸处理，抛丸等级达到Sa2级。（3）热处理：对步骤（2）制作管体进行退火处理：a)对纯铂管进行960℃/20min热处理；b)对铂铑合金管进行1110℃/20min热处理。（4）复合：将热处理后的内套管2套入外套管1中，并用氢氧气火焰烧白对齐的一端，后用250kg气锤锻打拉头，直至拉头尺寸为外套管外径的0.6倍，拉头长度为50mm。随后用液压拉管机进行冷拉，拉管液压为20MPa，单次外径递减量为1mm，冷拉1次，使外管直径缩小直至与内管过盈配合，拉管速度设置为10mm/s。（5）径向挤胀：将步骤（4）所得的复合管材进行径向挤胀，选择合适的芯头和配套的外模，用液压拉管机进行冷拉或热拉，单次变形量控制不超过15%。经3道次径向挤胀即可得到成品小口径铂和铂铑合金管。实施例3目标产品：材料：Pt(外管)-PtRh16(内管)；管材规格：Ф20mm×Ф16mm，L=1000mm；加工方式：冷加工。（1）制管 经卷管、焊接、焊缝处理、挤压拉制等常规工艺分别制备纯铂管和铂铑合金管，两种规格的管材如下：a)外管材料为Pt，管材规格为Ф26×Ф23.6mm，δ=1.2mm，L=700mm，b)内管材料为PtRh16，管材规格为Ф23×Ф20mm，δ=1.5mm，L=850mm。（2）表面处理：将步骤（1）所述外套管进行内表面抛丸处理，所述内套管进行外表面抛丸处理，抛丸等级达到Sa2级。（3）热处理：对步骤（2）制作管体进行退火处理：a)对纯铂管进行970℃/20min热处理；b)对铂铑合金管进行1120℃/20min热处理。（4）复合：将热处理后的内套管套入外套管中，并用氢氧气火焰烧白对齐的一端，后用250kg气锤锻打拉头，直至拉头尺寸为外套管外径的0.6倍，拉头长度为50mm。随后用液压拉管机进行冷拉，拉管液压为15MPa，单次外径递减量为1mm，冷拉1次，使外管直径缩小直至与内管过盈配合，拉管速度设置为10mm/s。（5）径向挤胀：将步骤(4)所得的复合管材进行径向挤胀，选择合适的芯头和配套的外模，用液压拉管机进行冷拉或热拉，单次变形量控制不超过15%。经3道次径向挤胀即可得到成品小口径铂和铂铑合金管。实施例4目标产品：材料：Pt(外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小口径铂和铂铑合金管，其特征是：包括外套管（1）和内套管（2），内套管（2）设置于外套管（1）内部，两者过盈配合。

【技术特征摘要】
1.一种小口径铂和铂铑合金管，其特征是：包括外套管（1）和内套管（2），内套管（2）设置于外套管（1）内部，两者过盈配合。2.如权利要求1所述小口径铂和铂铑合金管，其特征是：所述外套管外径Ф10～30mm，壁厚δ 0.5～1.0mm，长度L 400～800mm。3.如权利要求1所述小口径铂和铂铑合金管，其特征是：所述内套管外径Ф8～28mm，壁厚δ0.5～1.5mm，长度L400～800mm。4.如权利要求1所述小口径铂和铂铑合金管的制备方法，其特征是：所述纯铂管纯度大于99.95%；铂铑管中的铑含量按质量百分比计为1%～20%。5.一种小口径铂和铂铑合金管的制备方法，其特征是步骤如下：（1）制管：选取纯铂或铂铑管作为外套管（1），选取铂铑或纯铂管作为内套管（2）；所述外套管（1）与内套管（2）材质不同；（2）表面处理：将步骤（1）所得外套管（1）进行内表面抛丸处理，内套管（2）进行外表面抛丸处理，抛丸等级达到Sa2级；（3）热处理：对步骤（...

【专利技术属性】
技术研发人员：金英杰，耿怀亮，王东新，
申请(专利权)人：无锡英特派金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32