專利名稱：用于生產(chǎn)金屬箔的鼓形陰極及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將鈦金屬的兩個(gè)或數(shù)個(gè)斷面連接在一起的新的、經(jīng)改進(jìn)的方法。本發(fā)明的方法特別適用于制造鼓形陰極，這些鼓形陰極可用于生產(chǎn)金屬箔。具體地說(shuō)，本發(fā)明提供了一種包括鈦金屬的經(jīng)改進(jìn)的鼓形陰極和制造該鼓形陰極的一種新方法，該鈦金屬包含了最好如氧化釔的晶粒細(xì)化劑或彌散強(qiáng)化劑。
大多數(shù)電子裝置，例如計(jì)算機(jī)、電視、無(wú)線電接收機(jī)和放大器都包括由印刷線路板構(gòu)成的電子電路。由Strong等人研究的印刷線路板生產(chǎn)技術(shù)，如英國(guó)專利No.690，691所公開(kāi)的，對(duì)現(xiàn)代社會(huì)具有深遠(yuǎn)的影響。自從Strong等人最初的努力至今，增加在一個(gè)一定線路板表面區(qū)域內(nèi)可放置的電路元件的數(shù)目一直是印刷線路板工業(yè)追求的目標(biāo)。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，自Strong等人之后，產(chǎn)生了各種生產(chǎn)印刷線路板的新的和經(jīng)改進(jìn)的方法，如Whewell等人在美國(guó)專利No.5，017，271中公開(kāi)的相當(dāng)好的方法，該專利為Gould Inc.所有。
在印刷線路板的制造過(guò)程中，原材料(包括通常為銅箔的導(dǎo)電箔)和由有機(jī)樹(shù)脂及合適的加強(qiáng)物組成的介電支撐物緊緊地壓在一起，在一定的溫度和壓力條件下進(jìn)行加工，生產(chǎn)出叫疊層板的產(chǎn)品。然后這些疊層板用來(lái)制造印刷線路板。一般的工藝過(guò)程是這樣的通過(guò)在疊層板表面腐蝕掉部分導(dǎo)電箔，在腐蝕過(guò)的疊層板表面便留下了清晰的導(dǎo)線和成形元件的圖形。然后將疊層板和/或疊層板材料與經(jīng)腐蝕的產(chǎn)品一起壓緊，形成多層印刷線路板。經(jīng)過(guò)其它加工，例如打孔和插入元件，就最終完成了印刷線路板制品的生產(chǎn)。
印刷線路板工業(yè)的推進(jìn)小型化和增加每塊板的功能的努力使得導(dǎo)體的寬度更窄、在更薄的基板上的相互間隔更小。銅箔的特性對(duì)印刷線路板成品的電氣性能影響極大。例如，用于多層板的箔在打孔時(shí)不得裂開(kāi)。此外，為了減少?gòu)U品損耗，最好使用在疊層板加工過(guò)程中不易起皺的箔。同樣，而且更重要的是銅箔的厚度不均勻或表面結(jié)構(gòu)不一致會(huì)使任何特定印刷線路板的電氣特性不可預(yù)測(cè)。
生產(chǎn)用用印刷線路板的銅箔有兩種主要的方法滾壓法或電極淀積法。通過(guò)電極淀積工藝生產(chǎn)的銅箔要使用一個(gè)電沉積槽(EFC)，它由一個(gè)陽(yáng)極、一個(gè)陰極、電解液和在一個(gè)適當(dāng)電勢(shì)下的電流源組成，電解液通常包含硫酸銅和硫酸。當(dāng)在陽(yáng)極和陰極之間旋加電壓時(shí)，銅就淀積在陰極表面上。
這個(gè)過(guò)程由形成電解液開(kāi)始，通常是在酸中溶化(或溶解)金屬銅原材料。在銅溶解后，該溶液要經(jīng)過(guò)徹底的凈化過(guò)程，以保證電淀積的箔不會(huì)分裂和/或中斷?？梢栽谌芤褐屑尤敫鞣N添加劑來(lái)控制其性能。
將溶液泵入EFC，當(dāng)陽(yáng)極與陰極之間施加電壓時(shí)，在陰極上出現(xiàn)銅的電極淀積。特別是該工藝使用了可旋轉(zhuǎn)的圓筒形陰極(“鼓形陰極”)，它可以具有各種不同的直徑和寬度。然后隨著鼓形陰極的旋轉(zhuǎn)，將經(jīng)電極淀積的箔作為連續(xù)的金屬薄片從鼓形陰極上取下。使用上述傳統(tǒng)電極淀積法做出的銅箔一面光滑(鼓面)，一面毛糙或無(wú)光(銅淀積生長(zhǎng)面)。
為了產(chǎn)生一張厚度和表面光潔度均勻的箔，鼓形陰極的鍍面(plating surface)要均勻和始終如一，這是絕對(duì)必要的。具體地說(shuō)，金屬箔的品質(zhì)和特性是鼓形陰極的鍍面質(zhì)量的函數(shù)。為了取得均勻的無(wú)光表面，鍍面必須具有均勻的硬度，沒(méi)有表面缺陷和瑕疵。此外，為了在使用中保持有一個(gè)合適的表面光潔度，鍍面必須具有合適的硬度。
用于生產(chǎn)銅金屬箔的鼓形陰極至今一般用不銹鋼或ASTM7級(jí)鈦來(lái)制造。ASTM7級(jí)鈦包括0.2重量百分比的鈀(Pd)。在一些應(yīng)用中，通常還是以鈦為好，它不會(huì)引起某些環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。然而，與鈦陰極有關(guān)的一個(gè)主要問(wèn)題是成本高或特性不令人滿意。具體地說(shuō)，許多先有技術(shù)的鈦鼓形陰極是以無(wú)縫的或整體不分的形式生產(chǎn)的(即連續(xù)單一的一張，沒(méi)有連接或焊接)，以便能沿著鼓形陰極的外徑提供一種均勻的無(wú)光表面。然而，用于形成一個(gè)無(wú)縫鈦鼓形陰極的設(shè)備非常昂貴，結(jié)果是生產(chǎn)出來(lái)的鼓形陰極也非常貴。另外一些先有技術(shù)鈦鼓形陰極的生產(chǎn)則是把一張鈦板做成圓筒形，并將兩端焊接在一起。不過(guò)，這種鼓形陰極多數(shù)不能提供經(jīng)久耐用的沒(méi)有缺陷和瑕疵的均勻無(wú)光表面。具體地說(shuō)，在使用過(guò)程中，焊接區(qū)開(kāi)始在金屬箔上留下它的印記或陰影，這樣，與無(wú)縫鼓形陰極相比，就需要頻繁地更換該鼓形陰極。因此，人們相信如果能找出一種方法，將一段鈦焊接在一起以提供具有經(jīng)久耐用的沒(méi)有缺陷和瑕疵的均勻無(wú)光表面的鼓形陰極，就不需要昂貴的無(wú)縫生產(chǎn)設(shè)備，也不需要由于頻繁更換先有技術(shù)焊接的鼓形陰極而引起的費(fèi)用，從而節(jié)省了相當(dāng)多的開(kāi)支。
本發(fā)明提供生產(chǎn)鈦鼓形陰極的一種新的、經(jīng)改進(jìn)的非無(wú)縫式的方法，它基本上消除了焊接區(qū)的痕跡，并且沿著鼓形陰極的整個(gè)鍍面具有均勻無(wú)光光潔度，沒(méi)有表面缺陷和瑕疵。本發(fā)明還提供一種硬度提高了的鼓形陰極，鼓鍍面具有持久的光潔度，從而提高了生產(chǎn)率，降低了加工費(fèi)用。此外，按照本發(fā)明的原則制造的鼓形陰極的生產(chǎn)成本可以比無(wú)縫鼓形陰極低許多，因?yàn)椴恍枰褂蒙a(chǎn)無(wú)縫鼓形陰極所使用的昂貴設(shè)備。
在一個(gè)最佳實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種制造用于生產(chǎn)電極淀積銅箔的鼓形陰極的方法，包括以下步驟提供鈦金屬的第一斷面，提供鈦金屬的第二斷面，并用焊縫填充金屬將鈦金屬的第一斷面與第二斷面連接在一起。鈦金屬的第一斷面和第二斷面最好包括一片單片的鈦金屬。焊縫填充金屬和單片的鈦金屬最好包括晶粒細(xì)化劑或彌散強(qiáng)化劑。焊縫填充金屬和單片的鈦金屬包括大約0.04重量百分比的氧化釔Y2O3則更好。在本說(shuō)明書(shū)及以后的權(quán)利要求書(shū)中所使用的“鈦金屬”一詞，除非另有說(shuō)明，均包括合金鈦和非合金鈦。
在連接步驟中，利用合適的焊接技術(shù)，堆出熔化的焊縫填充金屬的多層焊縫或疊珠焊縫。在焊縫金屬或焊珠固化后立即將已固化的焊接金屬在大約1500℃的溫度下進(jìn)行高溫錘擊處理(hot peening)，以使焊珠的高度至少減少百分之六十。在連接操作之后，至少將上述鈦金屬連接斷面的一部分從大約982℃開(kāi)始加熱約三十分鐘，進(jìn)行熱處理。
在加熱步驟之后，鈦金屬連接斷面最好在加熱爐內(nèi)冷卻。然后，將它加熱到約815℃約十五分鐘，進(jìn)行第二次熱處理，接著在加熱爐內(nèi)冷卻。除非另有說(shuō)明，在本說(shuō)明書(shū)及以后的權(quán)利要求書(shū)中所提供的所有溫度都是均化溫度(即，被加熱、冷卻或保持在某個(gè)溫度時(shí)的材料的整個(gè)片或斷面的一個(gè)基本穩(wěn)定的溫度)。
在閱讀和理解了說(shuō)明書(shū)、附圖和權(quán)利要求書(shū)后，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將清楚地知道本發(fā)明的這些方面及其它方面。
參照附圖

圖1是按照本發(fā)明原則制造的一個(gè)鼓形陰極的側(cè)視圖;
圖2是用于生產(chǎn)圖1的鼓形陰極的鈦金屬的一截或一片的側(cè)視圖;
圖3A在進(jìn)行焊接操作前圖2中一段鈦金屬的兩端的局部的側(cè)視圖;
圖3B是在進(jìn)行焊接操作時(shí)圖2的一段鈦金屬的兩端的一部分的側(cè)視示意圖;
圖4A是在進(jìn)行高溫錘擊處理前圖3的其中一顆焊珠的放大截面示意圖;
圖4B是在高溫錘擊處理后圖4A的焊珠的截面示意圖;
圖5是在完成焊接操作時(shí)圖2的一段鈦合金的兩端的側(cè)視圖;
圖6A、6B和6C是在50X下拍攝的顯微照片，展示了按照本發(fā)明原則連接在一起的一片鈦金屬分別在焊接區(qū)、緊靠焊接區(qū)的區(qū)域和金屬底基的橫截面(側(cè)視)。
參照附圖，先看圖1，這是一個(gè)按照本發(fā)明原則制造的一個(gè)鈦鼓形陰極10。陰極10是由一張鈦金屬板12的兩端連接在一起形成的，如圖2所示。陰極10包括一個(gè)經(jīng)加工的表面13，它顯示了一個(gè)從頭到尾均勻無(wú)光無(wú)瑕疵的表面，即使是在鈦板12的兩端連接時(shí)所形成的焊縫15也是如此。具體地說(shuō)，陰極10是這樣生產(chǎn)的首先將一張長(zhǎng)方形鈦金屬板12卷成一個(gè)圓筒形，這樣末端19和20緊緊靠近，然后利用申請(qǐng)人開(kāi)發(fā)的新技術(shù)將末端19和20連接在一起。
板12包括晶粒細(xì)化劑或彌散強(qiáng)化劑(即添加劑)，如釔(Y)。在本說(shuō)明書(shū)和以后的權(quán)利要求書(shū)中，添加劑一詞指為了在以下討論的高溫錘擊處理操作中將晶粒細(xì)化或在以下討論的連接操作中將所形成的焊接部位強(qiáng)化而添加到鈦金屬中的任何化合物或材料。釔可能在鈦中以氧化物形式出現(xiàn)。這樣板12含約0.001至0.10重量百分比的氧化釔比較好。板12的氧化釔含量最好是約0.01至0.07重量百分比。含0.04重量百分比的氧化釔效果則更佳。同樣，用于產(chǎn)生連接末端19和20的焊縫的鈦金屬焊條或焊縫金屬也含如氧化釔那樣的添加劑。再次說(shuō)明，釔可能以氧化物形式出現(xiàn)。這樣，鈦金屬焊條含約0.001至0.10重量百分比的氧化釔。最好鈦金屬焊條含約0.01到0.07重量百分比的氧化釔。鈦金屬焊條含.04重量百分比的氧化釔效果則更佳。
焊縫15是這樣形成的首先，使板12的兩端19和20帶有約20°的尖斜角，如圖3A所示，之樣就提供了夾角約為40°的一對(duì)焊接坡口23。利用任何一種常規(guī)的焊接技術(shù)，用鈦金屬焊條沿著內(nèi)坡口25推出許多焊珠24，直到坡口被填平。然后，沿著已成形并焊接過(guò)的板的外緣(鍍面)加工出一個(gè)有約60°坡口角的J形焊接坡口26，如圖3B所示。然后，再堆上許多焊接金屬的焊珠24。在堆出最初幾顆焊珠24后，在每顆連續(xù)焊接的焊珠24固化過(guò)程中，當(dāng)這些焊珠24仍然“熾熱”時(shí)，在它們處于約1450℃至約1670℃之間的溫度下對(duì)其進(jìn)行高溫錘擊處理。該高溫錘擊處理步驟用來(lái)處理焊珠24，促使細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)的形成。在高溫錘擊處理過(guò)程中，焊珠24最好在約1475℃至1600℃之間，大約1500℃效果最佳。
現(xiàn)在參看圖4A，該圖展示了一個(gè)剛剛固化的焊珠24。圖4B則展示了一個(gè)經(jīng)過(guò)高溫錘擊處理的焊珠24。請(qǐng)注意，在進(jìn)行高溫錘擊處理時(shí)，焊珠24要足夠柔軟，在用來(lái)敲擊焊珠24的錘面以外的區(qū)域28顯得稍微向上突出。在高溫錘擊處理步驟中，焊珠24的高度起碼減少百分之五。最好使焊珠24的高度減少約百分之二十至百分之八十，減少百分之六十則更佳。
最好用T1G(鎢極惰性氣體)焊機(jī)來(lái)形成焊珠24。然而，人們知道也可以用其它焊接技術(shù)，例如，等離子弧焊、激光焊接、MIG(金屬惰性氣體)焊接、有保護(hù)電弧焊或埋弧焊、氣焊和電子束焊接。
一旦焊珠24堆得稍微高于坡口26，如圖5所示，已成形的板12就要進(jìn)入熱處理循環(huán)。熱處理循環(huán)包括雙重?zé)崽幚怼＞唧w地說(shuō)，熱處理循環(huán)包括在大約940℃至約1024℃之間對(duì)已成形并焊接好的板12進(jìn)行從約5分鐘至約60分鐘的熱處理。對(duì)已成形并焊接好的板12最好在從約968℃至約995℃之間進(jìn)行從約10分鐘至約50分鐘的熱處理，在約982℃進(jìn)行約25分鐘的熱處理則更佳。
熱處理之后，對(duì)已成形和焊接好的板12以從約3℃/分鐘至約15℃/分鐘的速度慢慢冷卻(加熱爐冷卻)。對(duì)已形成和焊接好的板12最好以從約3℃/分鐘至約6℃/分鐘的速度慢慢冷卻，以約5℃/分鐘的速度慢慢冷卻則更佳。
然后在從約774℃至約857℃之間對(duì)已成形和焊接好的板12進(jìn)行從約5分鐘至約60分鐘的第二次熱處理。第二次熱處理最好包括從約788℃至約843℃之間的加熱，進(jìn)行約10分鐘至約30分鐘。第二次熱處理包括加熱到約815℃約15分鐘則更佳。
在第二次熱處理后，對(duì)已成形和焊接好的板12進(jìn)行加熱爐冷卻，如前所述。在加熱爐冷卻后，沿著已成形和焊接好的板12的外表面機(jī)加工，形成一個(gè)準(zhǔn)確的、圓的、具有適當(dāng)無(wú)光光潔度的鼓形陰極。
圖6的顯微照片展示了按照申請(qǐng)人的發(fā)明精神所做的一條焊縫。如這些顯微照片所示，申請(qǐng)人的新的連接技術(shù)的結(jié)果是在焊縫周?chē)貏e是在如圖6A所示的焊縫所在區(qū)域，如圖6B所示的緊靠著焊縫的區(qū)域和如圖6C所示的金屬底基產(chǎn)生的基本均勻晶粒結(jié)構(gòu)。這樣，如在顯微照片中所見(jiàn)到的，基本上沒(méi)有熱影響區(qū)。
以下例子將有助于進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的新特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。盡管這個(gè)例子將會(huì)告訴本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員如何在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行操作，但不能以此來(lái)限制本發(fā)明的范圍，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍僅是在權(quán)利要求書(shū)中做出了限定。
在一張含.04重量百分比的氧化釔的鈦金屬板。該板長(zhǎng)約370英寸，寬約8英寸，厚約0.05英寸。該板為標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)化非合金鈦產(chǎn)品，在熱軋制狀態(tài)下提供，并且最多含0.05氮(N)、0.10碳(C)、0.015氫(H)、0.50鐵(Fe)和0.04氧(O2)。
將板的末端機(jī)加工成圖2所示形狀的尖斜角邊緣。將板卷成圓筒形，使板的兩端如圖3所示那樣對(duì)準(zhǔn)接觸。提供一根直徑為0.0625英寸的鈦金屬焊條，它含約.04重量百分比的氧化釔。利用一臺(tái)TIG焊機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)的或傳統(tǒng)的鈦焊接技術(shù)，使用焊條，連續(xù)的焊珠堆積起來(lái)填滿由板的兩個(gè)斜角端形成的內(nèi)坡口。然后將外坡口機(jī)加工成如圖3B所示的J形坡口。在J形坡口的底部堆上三顆焊珠。
在形成最初的焊珠后，在堆上每一顆連續(xù)的焊珠之間，差不多在每顆焊珠剛剛固化時(shí)，并在每顆焊珠仍然是“熾熱”的情況下，利用一個(gè)帶有1/4英寸見(jiàn)方硬質(zhì)含金型錘頭的細(xì)柄氣動(dòng)或電磁線圈自動(dòng)錘子來(lái)對(duì)每顆焊珠進(jìn)行高溫錘擊處理。高溫錘擊處理使這些焊珠的高度減少約百分之六十。堆上足夠數(shù)量的焊珠使得焊縫稍微突出于已成形的板的外表面，如圖5所示。
當(dāng)最終形成焊縫時(shí)，已成形和焊接好的板在空氣氣氛下于加熱爐內(nèi)在約982℃的爐溫下進(jìn)行大約25分鐘的熱處理，然后在加熱爐內(nèi)以每分鐘15°F的速度冷卻至大約室溫。將已成形和焊接好的板加熱至約815℃約15分鐘，然后再次在加熱爐內(nèi)冷卻至室溫。
在完成熱處理循環(huán)后，用六角車(chē)床沿已成形和焊接好的板的外徑加工，加工后板的厚度約為.375英寸。加工表面的最終硬度約為努普硬度值300-375。與許多硬度通常約為努普硬度值200的先有技術(shù)鼓形陰極相比，硬度提高了許多。硬度提高了，從而使鼓形陰極更耐用。
總的來(lái)說(shuō)，上述方法提供了一個(gè)適用于傳統(tǒng)金屬箔生產(chǎn)過(guò)程或裝置的鼓形陰極。利用這種鼓形陰極生產(chǎn)的金屬箔，例如銅金屬箔，能夠在生產(chǎn)中保持連續(xù)不斷，這種金屬箔具有均勻的無(wú)光光潔度，不用切除由陰極焊縫區(qū)域形成的那部分箔。這樣，按照本發(fā)明的原則制造的鼓形陰極能夠生產(chǎn)出與先有技術(shù)無(wú)縫或焊接型陰極一樣的金屬箔或在類(lèi)型和質(zhì)量上有所改進(jìn)的金屬箔。然而，按照本發(fā)明的原則制造的陰極比無(wú)縫陰極要省相當(dāng)多的費(fèi)用，而且比先有技術(shù)焊接型陰極的壽命要長(zhǎng)得多。這樣，和利用先有技術(shù)的焊接型或無(wú)縫鼓形陰極生產(chǎn)的金屬箔相比，使用本發(fā)明原則制造的鼓形陰極所生產(chǎn)的金屬箔，其費(fèi)用將減少很多。
要知道除了在鈦金屬中用氧化釔作添加劑外，申請(qǐng)人也考慮使用其它材料，例如，鈰的氧化物(二氧化鈰)CeO2、鋯的氧化物(二氧化鋯)ZrO2、鑭的氧化物(氧化鑭)La2O3、釹的氧化物(氧化釹)Nd2O3、硼化鈦(TiB2)和碳化鈦(TiC)。此外，要知道本發(fā)明考慮了利用不止一個(gè)鈦金屬斷面，從而不止一條焊縫來(lái)制造一個(gè)鼓形陰極。還要知道，在本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的新的連接技術(shù)不僅限于在陰極生產(chǎn)中使用。例如，通常如果需要將含鈦的兩張或數(shù)張板或斷面連接在一起，并且需要盡可能小的熱影響區(qū)的話，通常可以使用這種新技術(shù)，如生產(chǎn)飛機(jī)、導(dǎo)彈、宇宙飛船等的部件。還有，要知道除了連接鈦金屬的斷面之外，本發(fā)明的原則還可用于修補(bǔ)在鈦金屬斷面發(fā)現(xiàn)的一個(gè)裂口或坡口。
盡管以上通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了展示和說(shuō)明，但是很明顯，在閱讀和理解了本說(shuō)明書(shū)后，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員會(huì)想到等效的改變和改進(jìn)方法。本發(fā)明包括所有等效的改變和改進(jìn)方法，而且只受以下權(quán)利要求書(shū)范圍的限制。
權(quán)利要求
1.制造用于生產(chǎn)電極淀積金屬箔的鼓形陰極的一種方法，包括以下步驟A.提供鈦金屬的一個(gè)第一斷面和一個(gè)第二斷面；和B.利用焊縫金屬將鈦金屬的第一斷面與第二斷面連接，形成一個(gè)鈦金屬連接面，該焊縫金屬包含鈦和從一組添加劑中選出的一種添加劑，這組添加劑包括氧化釔、二氧化鈰、二氧化鋯、氧化鑭、氧化釹、硼化鈦和碳化鈦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種方法，其中所述鈦金屬的第一斷面和第二斷面包括一片單片的鈦金屬，這片單片的鈦金屬含鈦和氧化釔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種方法，其中所述焊縫金屬含約0.001至0.10重量百分比的氧化釔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一種方法，其中所述焊縫金屬含約.01至.07重量百分比的氧化釔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的一種方法，其中所述焊縫金屬含約.04重量百分比的氧化釔。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的一種方法，其中所述單片的鈦金屬含約.001至.10重量百分比的氧化釔。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的一種方法，其中所述單片的鈦金屬含約.01至.07重量百分比的氧化釔。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的一種方法，其中所述單片的鈦金屬含約.04重量百分比的氧化釔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的一種方法，包括以下步驟C.將所述鈦金屬連接面的至少一部分加熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的一種方法，其中在所述步驟C中要將所述鈦金屬連接面的至少一部分加熱至約940℃至約1024℃，時(shí)間約5至60分鐘。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的一種方法，其中在所述步驟C中要將所述鈦金屬連接面的至少一部分加熱至約968℃至約995℃，時(shí)間約10至50分鐘。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的一種方法，其中在所述步驟C中要將所述鈦金屬連接面的至少一部分加熱至約982℃，時(shí)間約25分鐘。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的一種方法，包括以下步驟D.將所述鈦金屬的連接面冷卻至大約室溫;和E.將所述鈦金屬的連接面的至少一部分加熱。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的一種方法，其中在所述步驟D中以每分鐘約5℃的速度將所述鈦金屬的連接面冷卻至室溫。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的一種方法，其中在所述步驟E中將所述鈦金屬連接面的至少一部分在約774℃至約857℃的溫度下加熱約5至60分鐘。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的一種方法，其中在所述步驟E中將所述鈦金屬連接面的至少一部分在約788℃至約843℃的溫度下加熱約10至30分鐘。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的一種方法，其中在所述步驟E中將所述鈦金屬連接面的至少一部分在約815℃的溫度下加熱約15分鐘。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的一種方法，其中所述連接步驟B包括(ⅰ)利用所述焊縫金屬堆上一顆熔化了的所述焊縫金屬;和(ⅱ)在固化后對(duì)所述焊縫金屬進(jìn)行高溫錘擊處理。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的一種方法，在所述高溫錘擊處理步驟(ⅱ)中，已固化的焊縫金屬溫度在約1450℃至1670℃的范圍內(nèi)時(shí)，使所述已固化的焊縫金屬的高度減少至少百分之五。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的一種方法，在所述高溫錘擊處理步驟(ⅱ)中，所述已固化的焊縫金屬溫度在約968℃至995℃的范圍內(nèi)時(shí)，使所述已固化的焊縫金屬的高度減少至少約百分之二十至約百分之八十。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的一種方法，在所述高溫錘擊處理步驟(ⅱ)中，所述的已固化的焊縫金屬溫度在約982℃時(shí)，要使該已固化的焊縫金屬的高度減少約百分之六十。
22.一個(gè)鼓形陰極，它包括將鈦金屬的第一斷面與第二斷面連接在一起的一條焊縫，所述鈦金屬的第一斷面與第二斷面含有氧化釔，所述連接所述鈦金屬的第一斷面與第二斷面的所述焊縫包括焊縫金屬，所述焊縫金屬包括氧化釔。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的一個(gè)鼓形陰極，其中所述鈦金屬的第一斷面與第二斷面是一片單片的鈦金屬的一部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的一個(gè)鼓形陰極，其中所述焊縫金屬和所述單片的鈦金屬含有約.001重量百分比至.10重量百分比的氧化釔。
25.將鈦金屬的兩個(gè)或數(shù)個(gè)斷面焊接在一起的一種方法，包括以下步驟A.提供鈦金屬的一個(gè)第一斷面和一個(gè)第二斷面;B.通過(guò)形成已熔化的一顆焊縫金屬珠，用焊縫金屬將所述鈦金屬的該第一和第二斷面連接在一起，形成鈦金屬的一個(gè)連接面，以及在固化之后當(dāng)該固化的焊縫金屬仍處于熾熱狀態(tài)時(shí)，對(duì)所述焊縫金屬進(jìn)行高溫錘擊處理。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的一種方法，包括以下步驟C.對(duì)所述鈦金屬的已連接的第一和第二斷面進(jìn)行熱處理循環(huán)，該熱處理循環(huán)包括一個(gè)雙重?zé)崽幚怼?br> 27.根據(jù)權(quán)利要求25的一種方法，其中所述鈦金屬的第一和第二斷面是一片單片的鈦金屬，并且所述單片的鈦金屬和所述焊縫金屬包括一種添加劑。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的一種方法，其中所述添加劑包括釔。
全文摘要
用于生產(chǎn)金屬箔的一個(gè)新的、經(jīng)改進(jìn)的鈦金屬鼓形陰極和制造該鼓形陰極的一種方法，該方法包括將卷成圓筒狀的一張鈦板的末端焊接在一起的步驟。在焊接過(guò)程中，形成焊縫的一些焊珠在固化時(shí)立即進(jìn)行高溫錘擊處理。當(dāng)焊縫完全成型時(shí)，對(duì)已成型并焊接好的鈦板進(jìn)行熱處理循環(huán)，該熱處理循環(huán)包括一個(gè)雙重?zé)崽幚?。鈦金屬板和用?lái)形成焊縫的焊縫金屬最好都包括如氧化釔的添加劑。
文檔編號(hào)B23K35/32GK1083131SQ9310347
公開(kāi)日1994年3月2日 申請(qǐng)日期1993年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月1日
發(fā)明者艾德姆·G·拜伊, 詹米爾·H·查伯闌, 江順高 申請(qǐng)人:古爾德有限公司