純鉑杯形器皿擠壓成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種金屬塑性成形領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種純鉑杯形器皿擠壓成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]實(shí)際中有一類(lèi)化學(xué)器皿，需要在高溫下工作，工作溫度超過(guò)1000°C，此時(shí)需要采用鉑金作為材質(zhì)，鉑金材料具有耐高溫、耐腐蝕的天然特性。對(duì)于這種化學(xué)器皿制造，目前可以采用鉑金薄板材，卷起后焊接成形。但是，實(shí)際熔煉時(shí)，這種器皿在高溫下容易造成原液從焊縫處泄漏，影響化學(xué)反應(yīng)質(zhì)量，導(dǎo)致產(chǎn)品失效，無(wú)法滿足使用要求。此外，由于鉑金屬于貴金屬，一般不采用切削加工的方法，材料利用率低下，材料回收利用困難，而且金屬纖維被切斷，零件使用性能差。
[0003]經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)號(hào)CN102049665，公開(kāi)日2011.05.11，公開(kāi)了一種N1-Cr-Mo耐蝕合金筒形件的制備方法，所采用的工藝步驟為:中頻爐熔煉一離心鑄造管坯一均勻化處理一機(jī)械加工一旋壓一固溶處理一酸洗一精整一內(nèi)外拋光一切定尺(筒形件的筒壁)一筒底圓片加工一筒底焊接。雖然加工出了無(wú)縫筒壁，但是底部與側(cè)壁仍然需要采用氬弧焊進(jìn)行焊接，其缺陷是焊縫處及焊接熱影響區(qū)處的組織與板材組織差別較大，降低了杯形件的整體耐蝕性能。當(dāng)杯形件的材料為Pt時(shí)，使用焊接的工藝方案其缺點(diǎn)在于:1、Pt的焊接性能不好，很多焊接方法不能用于Pt的焊接；2、當(dāng)使用焊接方法時(shí)，焊縫處的性能與杯形件其他部分的性能差別較大，不利于杯形件的實(shí)際使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種純鉑杯形器皿擠壓成形方法，采用正反復(fù)合擠壓一次成形，徹底解決焊縫泄漏的缺陷，同時(shí)提高生產(chǎn)效率。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明涉及一種純鉑杯形器皿擠壓成形方法，通過(guò)對(duì)純鉑坯料的表面鍍銅，利用銅材良好地延展性與自潤(rùn)滑性能，使鉑材便于擠壓變形，再利用正反復(fù)合擠壓一次成形，接著進(jìn)行酸洗去除表面的銅，清洗后進(jìn)行去應(yīng)力退火處理，并得到純鉑杯形器皿。
[0007]所述的純鉑坯料為空心結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)鑄造工藝得到，其中坯料重量要與成品重量相等。
[0008]所述的純鉑坯料，優(yōu)選預(yù)先經(jīng)退火處理，使得鉑材延伸率提升至90%以上。
[0009]所述的鑄造工藝，便于將使用后杯形器皿回收再利用，減少鉑材這種貴金屬損耗。
[0010]所述的表面鍍銅，采用電鍍方式，鍍層厚度控制在10?20 μ m，具體為:將銅置于陽(yáng)極，待鍍零件置于陰極，電鍍鹽溶液可選用焦磷酸鉀或次磷酸鈉。
[0011]所述的電鍍，具體參數(shù)為:主鹽濃度50?70g/L，電流密度10?30A/dm2，電鍍?nèi)芤簻囟?0?50 °C，電鍍時(shí)間20?40min。
[0012]所述的正反復(fù)合擠壓，在室溫條件下，采用具有心軸的凸模和杯形凹模進(jìn)行擠壓，擠壓過(guò)程中一部分坯料向下正向擠壓，形成杯形器皿的下端桿部，其內(nèi)孔尺寸由心軸內(nèi)徑確定，另一部分坯料向上反向擠壓，形成杯形器皿的上端杯部。
[0013]所述的正反復(fù)合擠壓，擠壓時(shí)凸模下行速度為5mm/s?20mm/s。
[0014]所述的正反復(fù)合擠壓，為保證材料利用率，擠壓過(guò)程中上端杯部與下端桿部要求同時(shí)達(dá)到目標(biāo)尺寸，應(yīng)優(yōu)選正反擠壓變形程度之比ε = (D+t)/(dl+t)，并且凸、凹模過(guò)渡圓角半徑之比m = rl/r2，其中:D為上端杯部?jī)?nèi)徑，t為純鉑坯料厚度，dl為下端桿部?jī)?nèi)徑，Π和r2分別為凸、凹模過(guò)渡圓角半徑。
[0015]當(dāng)上端杯部高度Hl與下端桿部高度H2比值為2，變形程度之比ε為5.1?6.8，圓角半徑之比m為2.2?3.0。
[0016]所述的酸洗去銅處理，可采用濃硫酸腐蝕去銅，濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，酸洗時(shí)間45?120分鐘，
[0017]所述的清洗，采用清水沖洗，除去表面殘留酸液及其他雜質(zhì)。
所述的去應(yīng)力退火，退火溫度為1000?1200°C，去除擠壓變形過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，得到杯形器皿。
技術(shù)效果
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果包括:
[0019]I)可以保證杯形器皿無(wú)焊縫，提高其使用性能，避免焊縫缺陷引起的耐蝕性問(wèn)題，大幅度降低原液泄漏的風(fēng)險(xiǎn)；
[0020]2)材料利用率高，保留了完整的金屬流線，提高了杯形器皿的綜合性能；
[0021]3)便于組織連續(xù)生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；
[0023]圖2是純鉑杯形器皿零件示意圖；
[0024]圖3是正反復(fù)合擠壓模具示意圖；
[0025]圖中:1為心軸、2為凸模、3為凹模、4為還料、5為工件。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1
[0027]如圖1所示，本實(shí)施例包括以下操作步驟:
[0028]1、制坯，通過(guò)鑄造工藝獲得空心結(jié)構(gòu)的純鉑坯料，進(jìn)行退火處理。
[0029]2、表面鍍銅，用電鍍的方法在空心坯料表面鍍上一層10 μm的銅鍍層，具體電鍍工藝相關(guān)參數(shù)為:主鹽濃度60g/L，電流密度20A/dm2，電鍍?nèi)芤簻囟?0°C，電鍍時(shí)間20min。
[0030]3、正反復(fù)合擠壓，在室溫條件下，采用具有心軸的凸模和杯形凹模進(jìn)行擠壓，擠壓時(shí)凸模下行速度為10mm/S ;擠壓過(guò)程中一部分坯料向下正向擠壓，形成杯形器皿的下端桿部，另一部分坯料向上反向擠壓，形成杯形器皿的上端杯部；
[0031]所述的正反復(fù)合擠壓，為保證材料利用率，擠壓過(guò)程中上端杯部與下端桿部要求同時(shí)達(dá)到目標(biāo)尺寸，應(yīng)優(yōu)選正反擠壓變形程度之比ε = (D+t)/(dl+t)，并且凸、凹模過(guò)渡圓角半徑之比m = rl/r2，其中:D為上端杯部?jī)?nèi)徑，t為純鉑坯料厚度，dl為下端桿部?jī)?nèi)徑，Π和r2分別為凸、凹模過(guò)渡圓角半徑。
[0032]當(dāng)上端杯部高度Hl與下端桿部