一種銅鎢合金粉末的工業(yè)化生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種銅鎢合金粉末的工業(yè)化生產(chǎn)方法。屬于合金制造領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的銅鎢合金粉末的生產(chǎn)方法只限于實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的問題。該方法具體步驟：（一）按重量份數(shù)比取9~15份的鎢粉，用NaHO溶液清洗后用去離子水清洗，再用HCI溶液清洗后用去離子水清洗；（二）向反應(yīng)釜中加入3~6份的乙二胺四乙酸二鈉和8~12份的酒石酸鉀，然后加入2~4份的硫酸銅及1~3份的氫氧化鈉；然后加入步驟（一）中得到的鎢粉及2~4份的甲醛，通入壓縮空氣至溶液澄清；（三）將溶液倒出得到銅包鎢復(fù)合粉末，用去離子水清洗后進(jìn)行烘干；（四）將烘干后的銅包鎢復(fù)合粉末在氫氣爐中還原，即得到銅鎢合金粉末。該方法實(shí)現(xiàn)了銅鎢合金粉末的工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種銅鎢合金粉末的工業(yè)化生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于合金制造領(lǐng)域，具體涉及一種銅鎢合金粉末的生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 射孔彈是一種原理參照反裝甲的聚能破甲彈，作用是射開套管和地層，形成地層 流體進(jìn)入井筒的通道。在深穿透射孔彈粉末罩配方中，加入銅鎢合金粉末能夠顯著提高射 孔彈的穿深作用，進(jìn)而可大大提高射孔彈的穿透性能。目前，國內(nèi)的銅鎢合金粉末的生產(chǎn)方 法主要是混合制備技術(shù)，且僅局限在實(shí)驗(yàn)室，一直無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的銅鎢合金粉末的生產(chǎn)方法只限于實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的 問題，而提供一種銅鎢合金粉末的工業(yè)化生產(chǎn)方法。
[0004] 該銅鎢合金粉末的工業(yè)化生產(chǎn)方法的具體步驟如下： (一） 按重量份數(shù)比取擴(kuò)15份的鎢粉，過200目篩，用0. 2~0. 5份濃度為5~10%的NaHO 溶液清洗:Γ7分鐘，然后倒掉溶液，用去離子水清洗2飛遍，再用濃度為6~15%的HCI溶液 清洗:Γ7分鐘，然后倒掉溶液，用去離子水清洗2飛遍，得到清洗后的鎢粉； (二） 按重量份數(shù)比向35~50°C的反應(yīng)釜中加入：Γ6份的乙二胺四乙酸二鈉和8~12份 的酒石酸鉀，反應(yīng)釜運(yùn)行3~7分鐘，然后加入2~4份的硫酸銅及1~3份的氫氧化鈉；然后加 入步驟(一）中得到的鎢粉及2~4份的甲醛，并開始通入壓縮空氣，直至溶液澄清； (三） 將反應(yīng)釜內(nèi)溶液倒出，得到銅包鎢復(fù)合粉末，用去離子水清洗銅包鎢復(fù)合粉末2~5 次，然后進(jìn)行烘干； (四） 將烘干后的銅包鎢復(fù)合粉末在40(T60(TC氫氣爐中還原1~1. 5小時(shí)，即得到銅鎢 合金粉末。
[0005] 本發(fā)明具有如下有益效果： 該銅鎢合金粉末的工業(yè)化生產(chǎn)方法能夠?qū)嵃策^程精確控制，采用該方法生產(chǎn)出的銅 鎢合金粉末的銅可均勻地包覆在鎢顆粒表面，并且銅含量（wt. %)能夠達(dá)到5~20%，銅鎢合 金粉末的粒度分布在2(Γ80 μ m。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)一次生產(chǎn)It以上的銅鎢合金粉末的生產(chǎn) 量，實(shí)現(xiàn)了銅鎢合金粉末的工業(yè)化生產(chǎn)。使用該銅鎢合金粉末生產(chǎn)出的射孔彈的穿深性能 比使用普通粉材的射孔彈的穿深性能提高15~20%。
[0006] 圖1為本發(fā)明采用的用于制備銅鎢合金粉末的反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為反應(yīng)釜滾桶部分結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2的A-A剖視圖； 圖4為底座的結(jié)構(gòu)不意圖； 圖5為蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007] 1-水浴箱；2-加熱器；3-底座；4 一滾桶；5-攪動(dòng)板；6-下轉(zhuǎn)軸；7-支架；8- 上轉(zhuǎn)軸；9 -電機(jī)；10-支座；11-電控柜；12-蓋板。

【具體實(shí)施方式】

【具體實(shí)施方式】 [0008] 一：取900kg的鎢粉，過200目篩，用20kg的濃度為5%的NaHO溶 液清洗3分鐘，然后倒掉溶液，用去離子水清洗2遍，再用濃度為6%的HCI溶液清洗3分 鐘，然后倒掉溶液，用去離子水清洗2遍，得到清洗后的鎢粉；（二）向35°C的反應(yīng)釜中加入 300kg的乙二胺四乙酸二鈉和800kg的酒石酸鉀，反應(yīng)釜運(yùn)行3分鐘，然后加入200kg的硫 酸銅及100kg的氫氧化鈉；然后加入步驟(一）中得到的鎢粉及200份的甲醛，并開始通入 壓縮空氣，直至溶液澄清；（三）將反應(yīng)釜內(nèi)溶液倒出，得到銅包鎢復(fù)合粉末，用去離子水清 洗銅包鎢復(fù)合粉末2次，然后進(jìn)行烘干；（四)將烘干后的銅包鎢復(fù)合粉末在400°C氫氣爐中 還原1小時(shí)，即得到銅鎢合金粉末。
[0009] 本實(shí)施方式可采用專用于銅鎢合金制備的專用反應(yīng)釜，如圖1至圖5所示，該反應(yīng) 釜包括水浴箱1，水浴箱1內(nèi)固定有帶有溫度傳感器的加熱器2,其中，加熱器2可采用功率 為2KW的加熱管，溫度傳感器可采用昌暉自動(dòng)化儀表有限公司生產(chǎn)的型號為MCT80Y的溫度 傳感器，采用上述結(jié)構(gòu)，加熱器2能夠?qū)λ∠?進(jìn)行加熱并保持恒溫，進(jìn)而保證銅鎢合金 制備過程中的溫度恒定，有利于反應(yīng)的順利進(jìn)行以及產(chǎn)率的提高。水浴箱1的底部固定有 底座3,底座3上開有傾斜的、底部為弧形的凹槽；還包括滾桶4,滾桶4內(nèi)底部固定有若干 攪動(dòng)板5,攪動(dòng)板5可以等間距固定在滾桶4的底部且與滾桶4底部相垂直，相鄰兩個(gè)攪動(dòng) 板5之間的夾角相同，也可以每個(gè)攪動(dòng)板5的延長面均通過滾桶4的中軸線，采用上述結(jié) 構(gòu)，滾桶4內(nèi)設(shè)計(jì)的特殊的攪動(dòng)板5能夠有效提高鎢粉在鍍液中的分散性，進(jìn)而可使施鍍更 均勻。滾桶4的外底部中心處固定有下轉(zhuǎn)軸6,下轉(zhuǎn)軸6的末端放置于底座3上的凹槽內(nèi)，由 于凹槽設(shè)計(jì)為傾斜的、底部為弧形結(jié)構(gòu)，因而下轉(zhuǎn)軸6的側(cè)壁可以與凹槽有較大的貼合面， 該結(jié)構(gòu)既可使凹槽能夠?yàn)橄罗D(zhuǎn)軸6提供支撐，又能夠保證下轉(zhuǎn)軸6能夠在凹槽內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 滾桶4的桶口處固定有支架7,支架7的中心處固定有上轉(zhuǎn)軸8,下轉(zhuǎn)軸6、上轉(zhuǎn)軸8及滾桶 4同軸，滾桶4的中軸線與水浴箱1的底部成銳角，即滾桶4傾斜一定的角度，從而可以使?jié)L 桶4接近2/3的部分能夠浸入在水浴箱1內(nèi)的水里。上轉(zhuǎn)軸8的末端連接有電機(jī)9,即上 轉(zhuǎn)軸8與電機(jī)9的輸出軸相固定，電機(jī)9上固定有支座10,支座10放置在水浴箱1的箱口 處，其中，電機(jī)9可采用廣東省肇慶市肇達(dá)電機(jī)有限公司生產(chǎn)的型號為YS7134-550W的三相 異步電動(dòng)機(jī)，減速機(jī)可采用上海宙義機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的型號為WPDS-60的轉(zhuǎn)速為60 轉(zhuǎn)/分鐘的單級減速機(jī)，采用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)電機(jī)9啟動(dòng)時(shí)，滾桶4也能夠隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。由于下 轉(zhuǎn)軸6是放置在底座3上的凹槽內(nèi)，支座10也是放置在水浴箱1的箱口處，因而，當(dāng)操作人 員需要傾倒?jié)L桶4內(nèi)的液體或物料時(shí)，只需將滾桶4連同電機(jī)9整體吊起即可，大大方便了 操作，便于工業(yè)化生產(chǎn)。水浴箱1的外側(cè)連接有電控柜11，電控柜11內(nèi)設(shè)置有電機(jī)控制器 及水溫控制器，其中，水溫控制器可采用湖南奧博森電器有限公司生產(chǎn)的型號為XMTD-2002 的控溫儀表，電機(jī)控制器與電機(jī)9相連接，水溫控制器與加熱器2相連接，采用上述結(jié)構(gòu)，電 控柜11可方便操作人員控制水溫及開關(guān)電機(jī)9。其中，電機(jī)控制器、水溫控制器及帶有溫 度傳感器的加熱器2均可采用現(xiàn)有的儀器。所述的水浴箱1的箱口處連接有蓋板12,蓋板 12的邊緣形狀可與水浴箱的箱口邊緣及滾桶4所在水浴箱箱口平面的橫斷面的邊緣形狀 相適合，以最大限度地保證水蒸氣最少的溢出，采用上述結(jié)構(gòu)，蓋板12能夠有效防止生產(chǎn) 過程中水蒸氣的大量逸出，進(jìn)而可有效避免水蒸氣對廠房鋼架結(jié)構(gòu)及內(nèi)部設(shè)施的腐蝕。
[0010] 本實(shí)施方式能夠?qū)嵃策^程精確控制，生產(chǎn)出的銅鎢合金粉末的銅可均勻地包覆 在鎢顆粒表面，并且銅含量（Wt. %)能夠達(dá)到8%，銅鎢合金粉末的粒度分布在55~80 μ m，并 且實(shí)現(xiàn)了銅鎢合金粉末的工業(yè)化生產(chǎn)。使用該銅鎢合金粉末生產(chǎn)出的射孔彈的穿深性能比 使用普通粉材的射孔彈的穿深性能提高15%。

【具體實(shí)施方式】 [0011] 二：取1500kg的鎢粉，過200目篩，用50kg濃度為10%的NaHO溶 液清洗7分鐘，然后倒掉溶液，用去離子水清洗6遍，再用濃度為15%的HCI溶液清洗7分 鐘，然后倒掉溶液，用去離子水清洗5遍，得到清洗后的鎢粉；（二）向50°C的反應(yīng)釜中加入 600kg的乙二胺四乙酸二鈉和1200kg的酒石酸鉀，反應(yīng)釜運(yùn)行7分鐘，然后加入400kg的硫 酸銅及300kg的氫氧化鈉；然后加入步驟(一）中得到的鎢粉及400kg的甲醛，并開始通入 壓縮空氣，直至溶液澄清；（三）將反應(yīng)釜內(nèi)溶液倒出，得到銅包鎢復(fù)合粉末，用去離子水清 洗銅包鎢復(fù)合粉末5次，然后進(jìn)行烘干；（四)將烘干后的銅包鎢復(fù)合粉末在600°C氫氣爐中 還原1. 5小時(shí)，即得到銅鎢合金粉末。本實(shí)施方式可采用一中的反應(yīng)釜。
[0012] 本實(shí)施方式能夠?qū)嵃策^程精確控制，生產(chǎn)出的銅鎢合金粉末的銅可均勻地包覆 在鎢顆粒表面，并且銅含量（Wt. %)能夠達(dá)到14%，銅鎢合金粉末的粒度分布在25?40 μ m， 并且實(shí)現(xiàn)了銅鎢合金粉末的工業(yè)化生產(chǎn)。使用該銅鎢合金粉末生產(chǎn)出的射孔彈的穿深性能 比使用普通粉材的射孔彈的穿深性能提高18%。

【具體實(shí)施方式】 [0013] 三：取1100kg的鎢粉，過200目篩，用40kg濃度為8%的NaHO溶液清 洗5分鐘，然后倒掉溶液，用去離子水清洗4遍，再用濃度為8%的HCI溶液清洗5分鐘，然 后倒掉溶液，用去離子水清洗4遍，得到清洗后的鎢粉；（二）向45°C的反應(yīng)釜中加入500kg 的乙二胺四乙酸二鈉和l〇〇〇kg的酒石酸鉀，反應(yīng)釜運(yùn)行5分鐘，然后加入300kg的硫酸銅 及200kg的氫氧化鈉；然后加入步驟(一）中得到的鎢粉及300kg的甲醒，并開始通入壓縮 空氣，直至溶液澄清；（三）將反應(yīng)釜內(nèi)溶液倒出，得到銅包鎢復(fù)合粉末，用去離子水清洗銅 包鎢復(fù)合粉末4次，然后進(jìn)行烘干；（四)將烘干后的銅包鎢復(fù)合粉末在500°C氫氣爐中還原 1. 2小時(shí)，即得到銅鎢合金粉末。本實(shí)施方式可采用一中的反應(yīng)釜。
[0014] 本實(shí)施方式能夠?qū)嵃策^程精確控制，生產(chǎn)出的銅鎢合金粉末的銅可均勻地包覆 在鎢顆粒表面，并且銅含量（Wt. %)能夠達(dá)到20%，銅鎢合金粉末的粒度分布在2(Γ35 μ m， 并且實(shí)現(xiàn)了銅鎢合金粉末的工業(yè)化生產(chǎn)。使用該銅鎢合金粉末生產(chǎn)出的射孔彈的穿深性能 比使用普通粉材的射孔彈的穿深性能提高20%。
【權(quán)利要求】
1. 一種銅鎢合金粉末的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征在于該方法的具體步驟如下： (一） 按重量份數(shù)比取擴(kuò)15份的鎢粉，過200目篩，用0. 2~0. 5份濃度為5~10%的NaHO 溶液清洗:Γ7分鐘，然后倒掉溶液，用去離子水清洗2飛遍，再用濃度為6~15%的HCI溶液 清洗:Γ7分鐘，然后倒掉溶液，用去離子水清洗2飛遍，得到清洗后的鎢粉； (二） 按重量份數(shù)比向35~50°C的反應(yīng)釜中加入：Γ6份的乙二胺四乙酸二鈉和8~12份 的酒石酸鉀，反應(yīng)釜運(yùn)行3~7分鐘，然后加入2~4份的硫酸銅及1~3份的氫氧化鈉；然后加 入步驟(一）中得到的鎢粉及2~4份的甲醛，并開始通入壓縮空氣，直至溶液澄清； (三） 將反應(yīng)釜內(nèi)溶液倒出，得到銅包鎢復(fù)合粉末，用去離子水清洗銅包鎢復(fù)合粉末2~5 次，然后進(jìn)行烘干； (四） 將烘干后的銅包鎢復(fù)合粉末在40(T60(TC氫氣爐中還原1~1. 5小時(shí)，即得到銅鎢 合金粉末。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鎢合金粉末的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征在于該方法的 具體步驟如下： (一） 按重量份數(shù)比取11份的鎢粉，過200目篩，用0. 4份濃度為8%的NaHO溶液清洗 5分鐘，然后倒掉溶液，用去離子水清洗4遍，再用濃度為8%的HCI溶液清洗5分鐘，然后 倒掉溶液，用去離子水清洗4遍，得到清洗后的鎢粉； (二） 按重量份數(shù)比向45°C的反應(yīng)釜中加入5份的乙二胺四乙酸二鈉和10份的酒石酸 鉀，反應(yīng)釜運(yùn)行5分鐘，然后加入3份的硫酸銅及2份的氫氧化鈉；然后加入步驟(一）中得 到的鎢粉及3份的甲醛，并開始通入壓縮空氣，直至溶液澄清； (三） 將反應(yīng)釜內(nèi)溶液倒出，得到銅包鎢復(fù)合粉末，用去離子水清洗銅包鎢復(fù)合粉末4 次，然后進(jìn)行烘干； (四） 將烘干后的銅包鎢復(fù)合粉末在500°C氫氣爐中還原1. 2小時(shí)，即得到銅鎢合金粉 末。
【文檔編號】B22F9/24GK104096837SQ201410283291
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】董慶, 潘永新, 石前, 湯占軍 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 大慶石油管理局, 大慶石油管理局射孔彈廠