专利名称：碟形钼基钨靶的制造方法
碟形钼基钨靶是医用X-射线管中的旋转阳极。本发明碟形钼基钨靶制造方法，用粉末冶金工艺生产，其特征是复合加料一次压制成形，经氢气或真空烧结，一次锻打和机械加工后，就可得到致密的碟形钼基钨靶成品。
医用X-射线管中的旋转阳极，直径为70mm、90mm和100mm等规格的碟形靶，要求材料在高温使用条件下，具有耐电子冲击，高的X-射线发射剂量和热量迅速散失的特性。因此，通常采用高熔点、高密度和高原子数钨作为产生X-射线的焦点执迹面;以及热容量大，比重比钨小的难熔金属钼为基复合为一体制成，从而达到产生高的X-射线发射率和长的工作寿命的目的。
目前，国内是在定型的钼基体上沉积钨面层的难熔金属化合物涂层的气相沉积工艺进行制造，钨层厚度仅1mm左右，且与钼基的结合不牢。在高温使用时，钨层晶粒粗化严重，容易产生龟裂破损，X-射线衰减率＞50%，加之钨钼之间常发生分离现象，因此，X-射线管的寿命极短。国外先用粉末冶金法制取钨-钼复合圆形平板烧结坯，经3～4道次锻打成圆形平板锻坯后，再终锻成碟形锻坯，进行机械加工得到产品，此法锻打道次多，工序长，而且从平板圆形烧结坯到锻成碟形锻坯过程中，由于钨钼复合板坯的局部区域容易产生加工应力集中导致锻坯裂断，所以锻造率低，产品成本高。
为了克服上述的缺点，本发明采用粉末冶金工艺制取碟形钨钼复合烧结坯，用一次热锻即可得到碟形锻坯，再稍加进行机械车削，即可得到符合要求形状和精度的产品。所得钨层厚度大于2mm，晶粒组织细小均匀，密度＞96%理论密度，与钼基体结合牢固。
本发明碟形钼基钨靶的制造方法如下，在特制的模具腔内，先装填钼粉230～600克，稍加整形后，再装入钨粉200～400克，在100～200MPa压力下一次压制成复合毛坯，经氢气或真空1000～1200℃进行1.5小时的预烧结和2000～2300℃3～4小时的高温烧结，得到碟形钨钼复合烧结坯。如附
图1，图中1为钨面层，2为钼基体。
将碟形烧结坯，放到锻造模内的情形是，钨面(1)和钼基体(2)的放置与上模冲(3)的凹面及下模冲(4)的凸面相对应吻合，且与模套(5)的内壁有约0.8mm的间隙。烧结坯锻造前在氢气氛下预加热到1300～1500℃0.5h后，移入锻模内，开动锻锤，以1.0×104J～2.0×104J进行锻造，上模冲(3)落下，一道次锻造制得碟形钼基钨靶复合锻坯。如附图2，图中1为钨层，2为钼基层，3为上模冲，4为下模冲，5为模套。锻造坯经机械加工后，得到符合要求的碟形钼基钨靶，如附图3所示。
实施例φ70mm碟形钼基钨靶的制造。将240克钼粉末先装入成形模腔内，稍加整形后再装入210克钨粉末，用＜200MPa的压力压制成碟形毛坯，在氢气1100～1200℃×1.5h进行预烧结，再在氢气氛或真空下2000～2300℃×3～4h高温烧结制备φ68～72mm，钨层厚2.8～3.0mm，钼层厚6.5～7.0mm，相对密度大于90%的碟形复合烧结坯，烧结坯在氢气氛下1300～1500℃×0.5h进行预烧结后，在φ72mm的锻造模内，以1.1×104J～1.7×104J进行一道次锻打，所得锻坯形状、尺寸与成品件基本接近，其钨钼的相对密度＞96%，再进行机械加工即可达到成品要求的规格和精度。
权利要求
1.本发明碟形钼基钨靶的制造，采用粉末冶金工艺制坯，然后烧结锻打一次。其特征在于采用碟形模具复合加料，一次压制成形，经氢气或真烧结，在一定压力下进行一次锻打制成碟形钼基钨靶。
2.根据权利要求1所说的复合加料，一次压制成形，是在特制的模腔内先加入230～600克钼粉，稍加整形后再加入200～400克钨粉，在100～200MPa压力下压制成复合坯。
3.根据权利要求1所说的经氢气或真空烧结，复合压制坯在氢气或真空1000～1200℃ 1.5h预烧结和高温2000～2300℃3～4小时烧结，得到碟形钼基钨层复合烧结坯。
4.根据权利要求1所说的在一定压力下进行一次锻打，是将复合烧结坯在氢气氛中1300～1500℃ 0.5h预加热后，在特制锻模内，以1.0×104～2.0×104J压力锻造成碟形钼基钨靶。
全文摘要
碟形钼基钨靶是医用X-射线管中的旋转阳极。以前国内制造碟形钼基钨靶是采用气相沉积法，此法制造的碟形钼基钨靶钨钼的结合不牢，易产生龟裂，寿命极短。国外是先用粉末冶金法制取钨钼复合圆形平板烧结坯，再终锻成碟形锻坯，此法锻打道次多、易导致锻坯断裂。而本发明的碟形钼基钨靶的制造方法，克服了上述二种方法的缺点，采用复合加料，一次压制成型，经氢气或真空烧结，一次锻打和机加工后就能得到碟形钼基钨靶。
文档编号H01J9/02GK1093828SQ93103859
公开日1994年10月19日 申请日期1993年4月13日 优先权日1993年4月13日
发明者李亨荣, 滕修仁, 苏燏生, 李应泉, 郑晓红 申请人:西北有色金属研究院