[发明专利]一种制备高纯氢气用超薄壁钒管的制造工艺

摘要

本发明属于有色加金属工领域，提供了具体涉及一种制备高纯氢气用超薄壁钒管的制造工艺，主要包括主要包括提纯钒锭、锻造钒锭、热处理与制管坯、轧管与中间退火、钒管清洗、切定与检验入库的步骤。使用电子束真空炉多次精炼出可直接用于轧制加工的高纯金属钒铸锭，再进一步轧制成直径为6mm的薄壁钒管，钒管壁厚0.15±0.01mm，纯度≥99.95％。本发明替代现有昂贵的钯及其合金超薄壁管来制氢的方式，制氢成本更低、氢气渗透性更高，对氢具有无限的选择性，具有很高的应用前景。

主权项

1.一种制备高纯氢气用超薄壁钒管的制造工艺，其特征在于，主要包括提纯钒锭、锻造钒锭、热处理与制管坯、轧管与中间退火、钒管清洗、切定与检验入库的步骤，具体为：提纯钒锭：以钒铝合金为原料，轧制加工成钒铝合金板后，经过二次电子束真空炉熔炼得到钒纯度更高的钒铝锭，再继续轧制为长800mm，宽100mm，厚8～10mm的钒铝合金板，再第3次送入电子束真空炉进行熔炼；熔炼前先将所述电子束真空炉抽真空至5×10^‑3Pa，启动坩埚水冷系统进行水冷，水温度维持在30℃，设置电高压为9kv，采用1200mA的电子束流轰击钒铝合金板使其熔化流入水冷坩埚内，熔化后，在3300℃下熔炼20min，关闭电子束流，冷水坩埚内的金属钒液凝固成金属钒锭，冷却后出炉，得到直径为100mm，纯度为99.95％金属钒锭棒；锻造钒锭棒：将金属钒锭棒放入电炉中升温至400～650℃，保温60min后，将钒锭迅速移至7500N自由锻设备上，对锻棒表面进行喷涂抗氧化涂层，再锻锤进行摔锻拔长为Φ30钒细棒；热处理与制管坯：将所述Φ30钒细棒放入电子束真空炉中，其中真空度不低于5×10^‑3Pa，加热至750～900℃，保温时间为120min，随炉冷却，将热处理后的细棒坯进行钻孔处理，制成钒管坯，转入轧管；轧管与中间退火：用液压冷轧管机对钒管坯进行轧制，轧制变形量控制在50％即进行中间热处理；中间热处理使用电子束真空炉进行真空退火，温度控制在750～900℃，保温时间60～120min；之后，分6个轧程将管子直径由30mm轧到6mm薄壁钒管，每个轧程分4个道次，每道次加工率控制在10～15％；第一道次加工率控制在5～10％之间；钒管清洗、切定与检验入库：对直径6mm的薄壁钒管，进行清洗，切定尺寸，经过检验钒管壁厚为0.15±0.01mm，纯度≥99.95％，合格入库。