[发明专利]一种镍基合金薄壁圆管的制备方法

说明书

本发明公开了一种镍基合金薄壁圆管的制备方法，具体为：首先称取合金粉末和氯化钠混合均匀，得到混合粉末；另外称取氯化钠，制备氯化钠圆棒；将混合粉末通过大气等离子喷涂法喷涂至匀速旋转的氯化钠圆棒表面；将带有涂层的氯化钠圆棒放入真空炉中，高温烧结；将带有涂层的氯化钠圆棒放入水中，使用超声波进行清洗，直至氯化钠圆棒溶解脱落，得到合金圆管，本发明采用高球形度高温合金粉末结合等离子喷涂方法制备多孔高温合金柱状薄壁圆管，工艺简单，管壁厚度可控，基体材料可回收重复利用。

技术领域

本发明属于高温合金粉末冶金技术领域，涉及一种镍基合金薄壁圆管的制备方法。

背景技术

多孔材料作为一种优异的工程材料，具有功能和结构的双重属性，是一类广泛使用并具有巨大应用潜力的结构功能材料。由于多孔材料具有低的密度、高的孔隙率、大的比表面积等特点，已被广泛应用于航空航天、原子能、环保、电化学、石油化工、冶金、机械、医药、建筑等行业、用以分离、过滤、布气、催化、电化学过程、消音、吸震、屏蔽、热交换等诸多场合，在科学技术和国民经济建设和发展中发挥着巨大作用。

目前，常见的多孔材料原材料多为钛及钛合金或不锈钢材料。然而，随着使用环境愈来愈苛刻，使用具有更加优异的原材料制备多孔材料具有一定的发展方向。高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料；并具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。以高温合金为基础材料制备多孔材料，具有一定的应用前景。

传统金属多孔圆管制备方法采用粉末烧结方式，即粉末与造孔剂进行压制成特定形状后在真空炉内进行烧结，对于薄壁形貌的试件，试件厚度越小，工艺难度越大。

发明内容

本发明的目的是提供一种镍基合金薄壁圆管的制备方法，解决了现有技术中存在的难以降低合金圆管厚度的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种镍基合金薄壁圆管的制备方法，具体按以下步骤进行：

步骤1，称取镍基合金粉末和氯化钠，按比例混合均匀，得到混合粉末，备用；

步骤2，另外称取氯化钠，放入不锈钢模具中，使用压块对氯化钠加压，氯化钠体积不变后，去掉模具，得到氯化钠圆棒；

步骤3，将步骤1得到的混合粉末通过大气等离子喷涂法喷涂至匀速旋转的氯化钠圆棒表面；

步骤4，将带有涂层的氯化钠圆棒放入真空炉中，高温烧结后进行保温，保温完成后随炉冷却至室温；

步骤5，将带有涂层的氯化钠圆棒放入水中，使用超声波进行清洗，直至氯化钠圆棒溶解脱落，得到合金圆管。

步骤1中，合金粉末粒度为15～150μm，所述氯化钠粒度为20～90μm，氯化钠和合金粉末的质量比为1：5～20。

步骤2中，模具内径为10～100mm，模具长度为80～150mm，模具厚度为3mm。

步骤3中，氯化钠圆棒的转速为20r/min～100r/min。

步骤3中，涂层厚度为0.2～20mm，涂层长度为80～150mm，涂层直径为10～100mm。

步骤4中，烧结温度为600～1200℃，保温时间为1～3h。

步骤5中，超声波频率为20～130KHz，清洗时间为4～10h，清洗温度为50～60℃。

步骤5中，对合金圆管内壁和表面进行喷砂处理。