钼坩埚的冷加工工艺有哪些?

钼坩埚的冷加工是指在不加热或仅轻微加热的条件下对钼材料进行变形、切削或成型,以获得所需尺寸、形状或表面精度的工艺过程。由于钼在常温下具有高强度、低塑性、易脆裂等特性,冷加工难度较高,但对于提高尺寸精度、精整形状、修补细节非常关键,广泛应用于钼坩埚的后加工阶段。

一、主要冷加工工艺

  1. 冷锻(Cold Forging)

适用于小尺寸钼坩埚的毛坯预成型;

一般采用机械冲床或液压机,在加压状态下冷压成形;

可提升坩埚底部或壁部密度与强度;

但成形变形量需严格控制,避免产生微裂纹。

  1. 冷轧/冷拔(Cold Rolling/Drawing)

多用于钼管材或钼筒体的预加工;

通过逐步减薄壁厚、控制直径,获得理想尺寸;

加工后需及时退火,否则材料过脆无法继续变形。

  1. 机械切削加工(Machining)

车削、铣削、钻孔、镗孔、螺纹加工等;

用于形成钼坩埚的法兰、外缘、安装孔、定位槽等结构;

需使用硬质合金刀具或金刚石刀具;

切削速度较低、进给量适中,通常采用干切或轻微润滑。

  1. 磨削与抛光

内壁与外表面修整、精度提升;

使用氧化铝、碳化硅等耐高温磨料;

高精度要求场合可进行镜面抛光(精度可达 Ra ≤ 0.2 μm);

可辅以电解抛光/超声波抛光方式。

  1. 冷旋压成形(Cold Spinning)

适用于薄壁钼坩埚或封头部件的精整成形;

在室温或略加热条件下,通过滚轮旋压出复杂几何曲面;

加工应缓慢均匀,避免裂边或褶皱。

  1. 冷矫正(Cold Straightening)

用于消除焊接、烧结后坩埚的翘曲、变形;

采用压力校正、液压整形、振动整形等方式;

常与探伤检测配合使用,以确保几何精度与结构完整性。

二、冷加工的难点与注意事项

难点 原因 应对措施
易开裂 钼在常温下脆性强 加工前适度预热或退火
刀具磨损快 高硬度高熔点 选用耐磨刀具、控制切削参数
加工表面易划伤 钼表面硬但脆 减小进给、使用精磨工具
形变后应力大 冷加工积累应力 加工后建议退火处理

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