專利名稱：一種用于爆炸物的近爆引信電源材料及其制備方法
技術領域：
本發明屬國防工業領域，尤其涉及一種用于爆炸物的近爆引信電源材料及其制備方法。
背景技術：
引信是利用目標信息和環境信息，在預定條件下引爆或引燃彈藥戰斗部裝藥的控制裝置(系統)，根據不同爆炸物種和對付目標的需要選擇不同的引信，而引爆引信電源的材料性能的優越也決定著引信裝置(系統)的優劣。
現有技術中的引信電源材料性能還不夠優勝。由于對國防工業用材(特別是專用于導彈、武器、火炮和炸彈的近爆引信電源)有著極其嚴格的要求，亟需有更優質的引信電源材料問世。

發明內容
本發明的目的是提供一種用于爆炸物的近爆引信電源材料。
本發明的另一個目的是提供一種用于爆炸物的近爆引信電源材料的制備方法。
為實現上述目的，本發明采取以下技術方案一種用于爆炸物的近爆引信電源材料，該近爆引信電源材料為由海綿鈣原料經熔煉、銑面及反復軋制、退火制成的金屬材料鈣帶箔。
一種用于爆炸物的近爆引信電源材料的制備方法，其方法包括下述步驟(1)將海綿鈣原料放入坩堝內，再將坩堝放入熔煉爐內，將銅模具放入爐內對好澆鑄口，用卡具固定好坩堝，合嚴爐蓋；(2)接好真空系統，將爐內抽真空20～40分鐘后，充Ar氣至壓力為0.5～1.5atm；(3)將爐體吊入碳矽棒爐內，插入熱電偶，通電、升溫，隨時調整氣壓，保持在1atm；(4)爐溫升至850℃～1000℃時，將爐體吊出，置于爐體架上，傾爐澆鑄；(5)澆鑄完后，風冷降溫15～30分鐘，鑄錠錠坯為100℃以下出爐；
(6)取出澆鑄好的金屬Ca錠坯切頭、銑面，制成金屬Ca錠坯板；(7)開坯，用冷軋機將錠坯板軋成8.0mm厚；(8)反復軋制，最終制成0.6mm金屬Ca板，切邊；(9)將上述步驟制得的金屬Ca板軋制成品要求尺寸成為金屬鈣箔，按成品的寬度要求切邊、分條。
在銑面后及反復軋制后，應立即將金屬Ca板浸入變壓器油內保存。
金屬鈣多具有良好的化學性能以及電性能，但金屬鈣在加工過程中硬化速度快，表面氧化速度快，造成了加工困難，本發明為克服這些困難，通過對加工工藝的研究，采用特殊制備工藝將其制成金屬材料鈣帶箔，可充分利用這些良好的化學及電性能來制作性能更優越的引爆引信電源，以滿足國防需要，填補技術空白。
在本發明中近爆引信電源材料的優劣關鍵是在制備過程中要保證加工過程中防金屬鈣材料的硬化及表面的氧化，只有控制工藝處理條件才能獲得理想的近爆引信電源材料。為了使近爆引信電源材料性能提高，發明了上述新的引信電源材料的制備方法。
本發明近爆引信電源材料主要應用于導彈、武器、火炮和炸彈的近爆引信電源及其他短時間緊急用電場合。
本發明的的優點是1.本發明用于爆炸物的近爆引信電源材料具有優良的化學性能以及電性能。
2.本發明用于爆炸物的近爆引信電源材料的制備方法操作嚴謹，克服了近爆引信電源材料在加工過程中硬化速度快，表面氧化速度快的加工困難，有效保證原材料性能不變，甚至更佳。


圖1為本發明用于爆炸物的近爆引信電源材料的制備方法流程2為用于制作本發明近爆引信電源材料的碳矽棒爐結構示意圖(俯視)具體實施方式
本發明用于爆炸物的近爆引信電源材料，是由海綿鈣原料經熔煉、銑面及反復軋制、退火制成的金屬材料鈣帶箔。如圖1所示它的具體加工過程是原材料→熔煉→銑面→軋制→退火→軋制→退火→軋制→退火→軋制→切邊→成品檢驗。
下面結合具體實施例對本發明制備方法加以說明一、熔煉原材料海綿鈣99.9％裝爐量每爐1.8kg輔料Ar氣；焊條；包裝布設備爐體及不銹鋼坩堝、可控硅調壓器；紫銅模具、真空系統用機械泵、碳矽棒爐操作將真空系統的閥門清理干凈，爐體及坩堝清理干凈并烘干。
將海綿鈣放入不銹鋼坩堝內(注意不要架料，且中間要留出插入熱電偶的間隙)，將坩堝放入爐內，將銅模具放入爐內對好澆鑄口，用卡具固定好坩堝，合嚴爐蓋。
接好真空系統，抽真空約30分鐘(20～40分鐘內)后，充Ar氣至壓力約為1atm(0.5～1.5atm內)。
用電葫蘆將爐體吊入碳矽棒爐內，插入熱電偶，通電、升溫。在升溫的過程中，要不斷的注意觀察，隨時放氣，以防爐內的壓力過大。
待爐溫升至850℃~1000℃時，將爐體吊出，置于爐體架上，傾爐澆鑄(澆鑄要求做到勻速、平穩、不斷流)，打開爐體的冷卻水，澆鑄完后，用電風扇風冷降溫。
約15～30分鐘后(100℃以下)出爐。
出爐時，用干布清理爐膛，取出銅模具，開模、取出澆鑄好的金屬Ca錠坯，轉下一道工序。
本道工藝中所使用的碳矽棒爐是針對本制備工藝要求特制的一熔煉爐，其結構形式參見圖2，它是用耐火鋼磚在方形爐口1的四周砌筑的四方瓣爐體，在四方瓣爐體內均勻設置一組碳矽棒2，爐襯用硅酸鋁棉保溫，以確保熔煉爐加溫過程中升溫快，且溫度均勻分布。四方瓣爐體的設計使在達近于同等加溫的功效前提下省材、省占用空間。
二、銑面設備剪板機；×52K立式升降臺銑床
輔料變壓器油(要經過加熱除去水以后的油)操作將熔煉成的金屬Ca錠坯用剪板機切頭，用銑床銑面，一般銑到厚度為28mm，直至表面無缺陷為止。將銑好面的金屬Ca板浸入變壓器油內保存，以防金屬Ca氧化。
三、軋制工藝設備二輥開坯機；四輥中軋機；二輥精軋機；C8008滾剪機(半成品剪)；381圓盤剪(成品剪)；真空退火爐。
控溫設備KKW-1型可控硅自動控溫儀輔料變壓器油(要經過加熱除去水以后的油)；擴散泵用汽油。
工藝條件

操作軋制前，要稱料重，要有記錄。將設備清理干凈，用砂布、煤油、棉布等擦干凈，直到確認表面無粘附物為止。
準備好經過加熱除去水以后的變壓器油。將油倒入油箱內，以備放入軋制的金屬Ca板(或金屬Ca箔)，防止金屬Ca氧化。
用Φ310×480mm冷軋機開坯厚度由錠坯→8.0mm。
第一次中間退火退火之前，用汽油和擴散泵油把Ca板表面擦干凈，然后放入自制的真空爐內，抽真空。當真空度達到1×10-1乇以上時(如時間允許真空度盡量高一些)，推入加熱爐升溫，溫度升到450℃時，保溫2小時后，推出加熱爐冷卻，在30～40分鐘后，出爐，轉下一道工序。注意在整個工藝過程中始終不停泵，直至出爐為止。出爐時，停泵、放氣、取料。出爐后，立即將Ca板放入油中保護。
道次的壓下量要根據設備的情況，以軋輥能咬入為準。在開坯過程中輥面用變壓器油潤滑，盡量避免軋輥顫動。每軋一次后，立即將金屬Ca板浸入油里，以防氧化。
用Φ310×480mm冷軋機軋制金屬Ca板的厚度由8.0→3.0mm。
道次的壓下量要根據設備的情況，以軋輥能咬入為準。盡量避免軋輥顫動。每軋一次后，立即將金屬Ca板浸入油里，以防氧化。
第二次中間退火退火之前，用汽油和擴散泵油把Ca板表面擦干凈，然后放入自制的真空爐內，抽真空。當真空度達到1×10-1乇以上時(如時間允許真空度盡量高一些)，推入加熱爐升溫，溫度升到400℃時，保溫1.5小時后，推出加熱爐冷卻，在30～40分鐘后，出爐，轉下一道工序。注意在整個工藝過程中始終不停泵，直至出爐為止。出爐時，停泵、放氣、取料。出爐后，立即將金屬Ca板放入油中保護。
用Φ310×480mm冷軋機軋制金屬Ca板的厚度由3.0→2.0mm。
道次的壓下量要根據設備的情況，以軋輥能咬入為準。在軋制過程中輥面不加任何潤滑劑，盡量避免軋輥顫動。每軋制一道次后，立即將金屬Ca板浸入油里，以防氧化。
用Φ95/Φ200×200mm軋機軋制金屬Ca板的厚度由2.0→1.0mm。
在軋制時，要注意將變壓器油用泵噴在軋輥上，使金屬Ca在油的保護下進行加工，防止氧化，若發現粘料要及時除去，然后再軋制。每軋制一道次后，立即將金屬Ca板浸入油里，以防氧化。
用二輥精軋機、直流Φ154×300mm軋機軋制金屬Ca帶材的厚度由1.0→0.6mm。
在軋制過程中，要注意將變壓器油用泵噴在軋輥上，使金屬Ca帶材在油的保護下進行加工，要每軋制一道次就用千分尺量軋制帶的厚度，隨時監測軋制帶的厚度及軋制中帶材的狀態，以便及時調整壓下，確保軋制帶材的平直度及減少帶材頭尾的尺寸誤差。每軋一次后，立即將金屬Ca板浸入油里，以防氧化。
第一次切邊用C8008滾剪機切邊。切邊時要根據成品的要求來決定其寬度。如要出2盤60mm寬的成品，需切成130mm以上的寬度。
第三次中間退火退火之前，用汽油和擴散泵油把金屬Ca板表面擦干凈，盤成盤狀，然后放入真空爐內，抽真空。當真空度達到1×10-1乇以上時(如時間允許真空度盡量高一些)，推入加熱爐升溫，溫度升到350℃(300～400℃內)時，保溫1.5小時后將加工的金屬Ca帶材從加熱爐推出冷卻，在30～40分鐘后，出爐，轉下一道工序。注意在整個工藝過程中始終不停泵，直至出爐為止。出爐時，停泵、放氣、取料。出爐后，立即將Ca板放入油中保護。
成品軋制用154軋機軋制Ca帶材的厚度由0.6mm→成品要求尺寸。
將軋制的金屬Ca箔用鐵卷筒上卷后軋制。要注意將變壓器油用泵噴在軋輥上，使金屬Ca在油的保護下進行加工，副機手要每軋制一道次就用千分尺量軋制帶的厚度，并隨時向主機手通報軋制帶的厚度及軋制中帶材的狀態，以便主機手及時調整壓下，以確保軋制帶材的平直度及減少帶材頭尾的尺寸誤差。道次的壓下量要根據設備的情況，以軋輥能咬入為準。每軋一次后，立即將金屬Ca浸入油里，以防氧化。
成品切邊、分條用381滾剪機切邊。切邊的寬度按成品的要求來切。
四、檢驗用千分尺測量金屬Ca箔的厚度，用卡尺測量金屬Ca箔的寬度，表面用目測。
權利要求
1.一種用于爆炸物的近爆引信電源材料，其特征在于該近爆引信電源材料為由海綿鈣原料經熔煉、銑面及反復軋制、退火制成的金屬材料鈣帶箔。
2.一種制備權利要求1所述的用于爆炸物的近爆引信電源材料的方法，其特征在于該方法包括下述步驟(1)將海綿鈣原料放入坩堝內，再將坩堝放入熔煉爐內，將銅模具放入爐內對好澆鑄口，用卡具固定好坩堝，合嚴爐蓋；(2)接好真空系統，將爐內抽真空20～40分鐘后，充Ar氣至壓力為0.5～1.5atm；(3)將爐體吊入碳矽棒爐內，插入熱電偶，通電、升溫，隨時調整氣壓，保持在1atm；(4)爐溫升至850℃～1000℃時，將爐體吊出，置于爐體架上，傾爐澆鑄；(5)澆鑄完后，風冷降溫15～30分鐘，鑄錠錠坯為100℃以下出爐；(6)取出澆鑄好的金屬Ca錠坯切頭、銑面，制成金屬Ca錠坯板；(7)開坯，用冷軋機將錠坯板軋成8.0mm厚；(8)反復軋制，最終制成0.6mm金屬Ca板，切邊；(9)將上述步驟制得的金屬Ca板軋制成品要求尺寸成為金屬鈣箔，按成品的寬度要求切邊、分條。
3.根據權利要求2所述的用于爆炸物的近爆引信電源材料的制備方法，其特征在于頭兩次軋制后進行退火，先用汽油和擴散泵油把金屬Ca板表面擦干凈，然后放入真空爐內，抽真空，當真空度達到1×10-1乇以上時，推入加熱爐升溫，第一、二次溫度分別升到450℃、400℃溫度時，保溫1.5小時后，將金屬Ca板推出加熱爐冷卻，30～40分鐘后，出爐，將金屬Ca板浸入變壓器油內保存。
4.根據權利要求2所述的用于爆炸物的近爆引信電源材料的制備方法，其特征在于所述步驟(9)切邊后進行退火，先用汽油和擴散泵油把金屬Ca板表面擦干凈，盤成盤狀，然后放入真空爐內，抽真空；當真空度達到1×10-1乇以上時，推入加熱爐升溫，溫度升到350℃時，保溫1.5小時后，推出加熱爐冷卻，在30～40分鐘后，出爐。
5.根據權利要求2所述的用于爆炸物的近爆引信電源材料的制備方法，其特征在于所述步驟(6)中，將銑好面的Ca板浸入變壓器油內保存。
6.根據權利要求2所述的用于爆炸物的近爆引信電源材料的制備方法，其特征在于所述步驟(7)及(8)中，每軋一次后，立即將金屬Ca板浸入變壓器油內保存。
7.根據權利要求2所述的用于爆炸物的近爆引信電源材料的制備方法，其特征在于所述步驟(8)的反復軋制是將8.0mm金屬Ca板先軋制成3.0mm厚，在進一步軋制成2.0厚，最后軋制成1.0mm厚。
全文摘要
一種用于爆炸物的近爆引信電源材料，其為海綿鈣原料經熔煉、銑面及反復軋制、退火制成的金屬材料鈣帶箔。該材料的制備方法如下將海綿鈣原料放入坩堝內，再放入熔煉爐內，將模具放入爐內對好澆鑄口，用卡具固定好坩堝；接真空系統將爐內抽真空20～40分鐘后，充Ar氣至壓力為0.5～1.5atm；將爐體吊入碳矽棒爐內，通電、升溫，隨時調整氣壓以保持在1atm；爐溫升至850℃～1000℃時，將爐體吊出，傾爐澆鑄；澆鑄完后，風冷降溫15～30分鐘，鑄錠錠坯為100℃以下出爐；取出澆鑄好的金屬Ca錠坯切頭、銑面，制成金屬Ca錠坯板；開坯，將錠坯板軋成8.0mm厚；反復軋制，最終制成0.6mm，切邊；將制得的金屬Ca板軋制成品要求尺寸的金屬鈣箔，按寬度要求切邊、分條。
文檔編號C22F1/16GK101017078SQ200610114420
公開日2007年8月15日 申請日期2006年11月9日 優先權日2006年11月9日
發明者劉文龍 申請人:北京有色金屬與稀土應用研究所