Способ получения биметалла вольфрам-молибден Советский патент 1978 года по МПК B23P3/02 

Изобретение относится к технопогаи сверки разнородных металлов давлением, а именно горячей прокаткой пакетов в вакууме, и может быть применено для получения биметалла вольфрам-молибден предназначенного для изготовления биме таллических анодов рентгеновских трубок.

Известен способ получения биметалла вольтам-молибден прессованием порошков PL . Согласно этому способу порошки вольфрама и молибдена прессуют, спекают в процессе прессования при температуре 23ОО-28ОО°С. Для приданн:я изделиям требуемой формы биметалл подваргают ковке или штамповке при темпе ратуре 140О-160О С. Недостатком такого способа является высокая темпера-, тура спекания, что приводит к образованию крупнозернистой структуры бнметалла. В результате снижается стойкость к термическим ударам, которым подвергается биметалл, если из него изготавливают изделия f работающие в условиях непрерывных циклических термоударов, например аноды для рентгеновских трубок повышенной мощности.

Можно избежать образования крупнозернистой структуры, получая биметалл вольфрам-молибден сваркой пластин вольфрама и молибдена. Сварка может быть осуществлена взрывом, горячей прокаткой пакетов в вакууме, диффузионной сваркой и т.п. Известен способ горячей прокатки пакетов в вакууме. Этот метод позволяет получать биметаллические плиты большей площади, чем при диффузионной или электронно-лучевой сварках. Согласно этому способу металлические листы требуемых размеров подвергают механической зачистке,Складывают в пакет и скрепляют между собой. Затем пакет по1 ешают в вакуумную печь и нагревают до температуры прокатки. Нагретый пакет прокатывают на вакуумном прокатном стане со значением деформации, обеспечиваюшвм сварку. Температура прокатки и значение деформации, обеспечивающее сварку, определяются конкретной парой металлов 2 . ; Для биметалла волы рам-молибден не: обходимо, чтобы темпервтура прокатки бьша 16ОО-.180О С, а значение дефор мации , Такие параметры прокатки необходимы для обеспечения удовлет Еорительного качества сварки двух разнородных металлов горячей прокаткой в вакууме при условии, что значение деформации каждого из этих металлов буде не менее 25-30%, Если деформируемость мсгап ов одинакова, то это может быть ; достигнуто при деформацни всего пакета : на 25-ЗО%„ Если деформируемость метал лов разная, то при прокатке на деформа : цюо всего пакета на 25%, значение де: формации металла, имеющего меньшую деформируемость, меньше 25%„ В этом случае для обеспечения удовлетворительного качества сварки необходимо чтобы значение деформации одного слоя было 40-50%, а другого - не менее .%„ Значение деформации слоя в пакете зависит от величины деформирующего усилия, приложенного к пакету в целом, и от зна чения сопротивления деформации, которым обладает данный слой« Последнее в большой степени определяется значением предела текучести металла. Так как значения пределов текучести вольфрама и молибдена отличаются, отличаются и их сопротивления деформации и, i следователь но, значения, на которые они продеформируются при прокатке. Опыты показали, что если деформация всего пакета состав ляет 35-4О%, то деформация молибде:на составляет 4О-5О%, а вольфрама 1О-15%, что обеспечивает удовлетворительное качество сварки. Температура прокатки 16ОО-18ОО С определяется тем, что при меньшей температуре невоз можно продеформировать пакет на так:ую величину (составляющие - вольфрам и молибден разрушатся, а при большей тем пературе происходит рекристаллизация: вольфрама и молибдена, что уменьщает прочность биметалла), Недостатком биметалла вольфрам-молибден, полученного таким способом, является низкая прочность биметалла вызвано тем,, что из-за деформации мо- либдена при прокатке на большую величи (40-50%) в нем возникают микротрещин Целью изобретения является повышени прочности биметалла вольфрам-молибдэн, полученного горячей прокаткой пакетов в вакууме. Цель достигается тем, что между вол фрамом имолибденом помешают прослойку из тантала. Тантал хорошо сваривается с во -фраом и молибденом. Предел текучести и, ледовательно, сопротивление деформации тантала меньше, чем у вольфрама и моибдена Если деформация всего пакета . то значение деформации тантла - 4О-5О%, вольфрама - 10-15%, молибдена 20-.ЗО%. Таким образом, обеспеено удовлетворительное «ачество сварки вольфрама с танталом и молибдена с танталом. Разброс значений деформации всего пакета определяется тoлшиIfoй пакета. Температура прокатки составляет 120О1600 GS что определяется механическими характеристиками составляюших, В качестве примера конкретного получения биметалла вольфрам-молибен с прослойкой из тантала м:ожно привести получение горячей прокаткой в вакууме биметалла с толщинами слоев: вольфрама 3,5 мм, тантала - 0,3 мм, молибдена 7,0 мм. Пластины вольфрама размером 4х6Ох120 MMj тантала размером 0,5x60x120 мм и молибдена размером 10k6Oxl2O мм подвергают механи ес- кой зачистке, промывают в. ,бензине и спирте для очистки контактных поверхностей собирают в пакет вольфрам-танталмолибден и пакет впередней части скрепляют шпильками. Пакет помешают в печь вакуумного прокатного стана, нагревают до температуры 1300 С, вьщерживают при этой температуре 15 мин и прокатывают со степенью обжатия 25%. Полученный биметалл имеет следующие свойства при комнатной температуре; Предел прочности, кг/мм б0 52 Предел текучести, кг/мм,43 При рентгеноструктурном анализе внутренних микротрещин ни в одном из составляющих биметалла не обнаружено. Таким образом для получения биметалла вольфрам-молибден по предлагаемому способу, требуется меньшее значение деформации, в результате чего отсутствуют микротрещины в составляющих биметалла, уменьшается износ оборудования. Так как в составляющих биметалла отсутствуют микротрещины, уменьшается брак при выпуске биметалла и увеличивается срок службы биметалла, что создает экономию, В результате снижения температуры прокатки экономится электроэнергия, уменьшается износ высокотемпературных печей. Формула изобретенилг Способ получения биметалла путем сборки пакета из слоев- вольфрама и молибдена и горячей прокатки пакета в ва56236956

кууме, отличающийся тем,1. Патент ФРГ № 1153837,

что, с целью повышения прочности биметал-кл. 49 6 3 от 05.10,60. ла, между слоями, вольфрамом и молибденом помещают прослойку из тантала.2. Авторское свидетельство

Источники информации, принятые воN 111925, кл, В 23 F 3/02, от

внимание при экспертизе:О5.08.57.