一种管道焊接内对口器用氧化铝铜衬垫的制备方法

摘要

一种管道焊接内对口器用氧化铝铜衬垫的制备方法，包括雾化制粉→粉末配氧→制备锭坯→模具挤压→下料卷圆→退火处理→加工成型→表面钝化共八个工序，根据八个工序制备出的氧化铝铜衬垫具有良好的综合性能，如R_m≥520MPa、HRB≥82、软化温度高达930℃，能够在打底焊接过程中保持足够的支撑力而不会发生软化，在散热效果较好状态下延长其使用寿命长，具有抗烧损、不易粘连、抗高温变形等，均优于紫铜衬垫和铬锆铜衬垫，在严格控制焊接工艺参数下可获得质量优异的焊接接头,使焊缝背面的成型良好，焊接速度块，效率高，质量稳定，尤其在大口径海底管道的铺设过程中更能凸显其明显优势。

主权项

一种管道焊接内对口器用氧化铝铜衬垫的制备方法，氧化铝铜是Al₂O₃弥散强化铜合金的简称，给定氧化铝铜衬垫的设计尺寸，未述部分为常规技术，该制备方法包括雾化制粉→粉末配氧→制备锭坯→模具挤压→下料卷圆→退火处理→加工成型→表面钝化共八个工序，其特征是：雾化制粉：在真空度为10^‑2Pa的100公斤中频熔感应炼炉中加入高纯阴极铜，待高纯阴极铜全部熔化后再加入铜铝中间合金并使其熔化，出炉后得到熔体，所述熔体的含铝量控制在0.4～0.6wt％，所述熔体在高压氮气作用下被雾化成粉末，所述粉末的粒度要求小于负100目以下，其中粒度为负200目的所述粉末要求达到50wt％以上；粉末配氧：将制备好的所述粉末装入配氧炉中，将炉内的气体抽出后再通入氧气，通入氧气的摩尔数与所述粉末中含铝量的摩尔数之比是：{3～6}:2，之后使配氧炉升温至100～300℃之间并反应3～30小时后出粉；制备锭坯：将配氧后的所述粉末装入等静压胶套中并在冷等静压机油缸中加压至200MPa时成型为等静压锭坯，将所述等静压锭坯放在850～950℃的氮气炉内并在氮气保护下氧化1～4小时，在温度不变和氢气气氛中还原3～8小时，最后再950～1050℃和氢气气氛中烧结1～4小时，将烧结好的锭坯进行包套、抽真空、封装备用；模具挤压：根据给定氧化铝铜衬垫的设计尺寸和余量要求准备好对应的挤压模具，将烧结好的锭坯放在加热炉中加热至700～1000℃，在挤压比为10～20挤压成氧化铝铜坯料；下料卷圆：将氧化铝铜坯料放在三棍轧机上卷成1/2圆形或2/3圆形；退火处理：将卷圆的氧化铝铜坯料放在450℃～1000℃的保护气氛炉中进行退火处理；加工成型：根据给定氧化铝铜衬垫的设计尺寸将退火的氧化铝铜坯料通过数控加工机床进行精加工；表面钝化：对精加工的氧化铝铜衬垫去除表面油污，之后将其放入钝化液中进行活化处理0.5～5小时，将钝化处理后的氧化铝铜衬垫表面吹干并密封包装，钝化液按重量份的配制比例如下：10～20份的苯丙三氮唑，15～25份的磺基水杨酸，1～10份的十二烷基硫酸钠。