钽管的加工与制备方法

钽管材有多种加工方法,其管材品种也有挤压管、轧制管、拉伸管、旋压管及焊接管等数种。

钽管坯制备方法主要有挤压、板片旋压和板带材焊接等;成品管材的生产方法主要有轧制、拉伸和旋压。

1、坯锭挤压

挤压就是对放在容器(挤压筒)中的锭坯的一端施以压力,使之通过模孔以实现塑性变形的一种压力加工方法。挤压有两种最基本的方法:正挤压和反挤压。由于受到空心挤压轴强度的限制,反挤压制品的最大外接圆尺寸比正挤压的小一半以上。另外反挤压周期较长,制品表面质量欠佳。

2、钽轧制管

冷轧管生产在国内外得到了迅速的发展。除二辊周期式冷轧管机外,还有多辊周期式冷轧管机、连续式冷轧管机行星式冷轧管机以及各种类型的冷轧管机。钽管材轧制一般是冷轧,如两辊冷轧管机和多辊冷轧管机。两辊冷轧管的主要特点是:道次变形量大,可达90%应力状态较好,可生产直径与壁厚比(DS)为60-100的薄壁管;生产的产品力学性能高、表面质量好、几何尺寸精确;其缺点是设备结构复杂、投资大,生产率较低。

多辊式冷轧管的主要特点是:由于采用了3个以上的小直径轧辊,金属对轧辊的压力相对的降低,轧辊与芯棒的弹性变形小,因此可以生产高精度大直径的薄壁管材(D/S可达150~250);由于变形均匀,所生产出的管材表面光洁质量好。

3、钽拉伸管

拉伸也是生产钽成品管材的主要方法之一。管材的拉伸有以下几种基本方法：

1）空拉。拉伸时管坯内部不放置芯头,通过模子后外径减缩,管壁一般会略有变化。

2）长芯杆拉伸。管坯中套入长芯杆,拉伸时芯杆随同管坯通过模子,实现减径和减壁。

3）固定芯头拉伸。拉伸时,将带有芯头的芯杆固定管坯通过模孔实现减径和减壁,此法在管材拉伸中应用最为广泛。

4）流动芯头拉伸。拉伸时,借助于芯头所特有的外形建立起来的力平衡使它稳定在变形区中。

5）顶管法。将芯杆套入带底的管坯中,操作时管坯连同芯杆一同由模孔中顶出,从而对管坯外径和内径尺寸进行加工。

6）扩径法。管坯通过扩径后,直径增大,璧厚和长度减小。

4、管材热处理

管材热处理包括消除应力退火和再结晶退火(完全退火)。按退火在工序中的作用分为坯料退火、中间退火和成品退火。对钽铌管材来说,消除应力退火一般用于成品退火,再结晶退火一般用于中间退火。