气致使材料报废的风险或高温下皮料与包套反应，工艺简单，且适合大批量工业 化生产。该制造工艺，先采用低温热压烧结，一方面可实现靶材的近净尺寸成型，另一方面 可降低粉末与热压模具接触壁反应层厚度，利于脱模，从而提高了靶材成材率；再采用无包 套高温热等静压处理，一方面可有效提高靶材密度到99. 5%以上，另一方面由于无需包套， 从而避免了包套漏气及粉末与包套壁反应的可能，提高了靶材成材率。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明专利涉及的W-Ti合金靶材制造方法流程图。
【具体实施方式】
[0021] 下面通过附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保 护范围的限制。
[0022] 实施例1~5
[0023] 1?配料
[0024] 按本实施例中设计的W-Ti合金靶材合金成分，进行原材料配料：Ti质量含量5~ 20%，余量为W。W粉平均粒度2~10 iim，Ti粉平均粒度20~200 iim。
[0025] 2?混粉
[0026] 将配比的两种原料放入混料机内混合均匀。混合过程中，为了防止粉末氧化，混料 机处于真空状态，或惰性气体保护，如Ar气。
[0027] 3.热压烧结出初始靶坯
[0028] 将混合后的W-Ti合金粉末装入石墨模具内，进行热压烧结，烧结温度1000~ 1300°C，热压压力10~40MPa，保温时间0. 5~6hr。为了防止粉末氧化，热压时处于真空 状态，或惰性气体保护，如Ar气。烧结的初始靶坯相对密度95%以上。
[0029] 4?去除初始靶坯表面反应层
[0030] 对W-Ti合金初始靶坯进行表面机加工，去除热压烧结时粉末与热压模具接触壁 反应层。
[0031] 5.热等静压处理
[0032] 对W-Ti合金初始靶坯进行无包套高温热等静压处理，温度1200~1600°C，压力 100~200MPa，时间0. 5~6hr。热等静压处理后W-Ti靶材相对密度提高到99. 5%以上。
[0033]6.机加工/焊接
[0034] 对热等静压处理后的W-Ti靶材进行机加工，生产出单体成品靶材，或与背板焊接 为复合成品靶材。以成品尺寸①203X6. 35mm的W-Ti合金靶材为例，靶材成材率可达到 80%以上。
[0035] 实施例1~5W-Ti合金靶材主要制造工艺及性能结果见表1。
[0036] 对比例1~4
[0037] 查询国内W-Ti合金靶材相关专利，典型结果见表2。对比例1中，采用无压烧结， 烧结温度较高，但靶材密度不高。对比例2、3中，采用热压烧结，温度1300°C以上，靶材相 对密度可达到99%以上，但温度越高，粉末与热压模具接触壁反应层越厚，不利于脱模，降 低了热压模具寿命及靶材成材率。对比例4中，采用热等静压烧结，需要制作包套。对比例 1~4中，均未提供靶材成材率相关数据。
[0038] 表1实施例1~5中W-Ti合金靶材制造工艺及性能结果
[0039]
【主权项】
1. 一种W-Ti合金靶材的制造方法，其特征在于，包括步骤如下： (1) 按W-Ti合金靶材合金成分配比W粉、Ti粉原料，所述W-Ti合金靶材成分为：Ti质 量含量为5~20%，余量为W; (2) 将步骤（1)中所配比的两种原料放入混料机内混合均匀，混合过程中，为了防止粉 末氧化，混料机处于真空或惰性气体保护状态； (3) 将步骤（2)中所得的混合W-Ti合金粉末进行低温热压烧结出初始靶坯，初始靶坯 相对密度需达到95%以上，这样靶坯无内部-表面贯通气孔，可以进行后续的无包套热等静 压处理； (4) 将步骤（3)中所得W-Ti合金初始靶坯进行机加工，去除热压烧结时粉末与热压模 具接触壁反应层； (5) 将步骤（4)中所得去除表皮后的W-Ti合金初始靶坯进行无包套高温热等静压处 理； (6) 将步骤（5)中所得进行机加工制造出W-Ti单体成品靶材，或机加工后与背板焊接 为复合成品靶材。
2. 根据权利要求1所述的W-Ti合金靶材的制造方法，其特征在于，步骤（1)中所述 W-Ti合金靶材成分为：Ti质量含量为10%，余量为W。
3. 根据权利要求1所述的W-Ti合金靶材的制造方法，其特征在于，步骤（1)中W粉平 均粒度为2~10iim，Ti粉平均粒度为20~200iim。
4. 根据权利要求1所述的W-Ti合金靶材的制造方法，其特征在于，步骤（3)所述低温 热压烧结的烧结温度为1000~1300°C，热压压力为10~40MPa，保温时间为0. 5~6hr。
5. 根据权利要求1所述的W-Ti合金靶材的制造方法，其特征在于，步骤（5)所述高温 热等静压处理的温度为1200~1600°C，压力为100~200MPa，时间为0? 5~6hr。
6. 权利要求1-5任一所述方法制备的W-Ti合金祀材。
【专利摘要】本发明公开了属于靶材制备技术领域的一种W-Ti合金靶材及其制造方法。本发明的方法先热压烧结出初始W-Ti合金靶坯，相对密度达到95%以上，这样靶坯无内部-表面贯通气孔，可直接进行无包套热等静压处理，消除了因包套漏气致使材料报废的风险或高温下皮料与包套反应，无包套热等静压处理后，靶坯相对密度可提高到99.5%以上；上述方法制备的W-Ti合金靶材可实现粉末与热压模具反应小，靶材近净尺寸成型，无弯曲变形，后续机加工量小，大大降低了原材料相对昂贵的靶材制造成本。本发明方法制造的W-Ti合金靶材相对密度可提高到99.5%以上，成材率可达到80%以上，工艺简单，且适合大批量工业化生产。
【IPC分类】B22F3-16, C23C14-35
【公开号】CN104694895
【申请号】CN201310654103
【发明人】丁照崇, 李勇军, 何金江, 张玉利, 雷继峰, 于海洋, 徐学礼, 王兴权
【申请人】有研亿金新材料股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月5日