钛合金铸锭及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115896472A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211432287.6C22C14/00(2006.01)(22)申请日2022.11.15(71)申请人湖南湘投金天钛业科技股份有限公司地址415000湖南省常德市常德经济技术开发区德山街道青山社区乾明路97号(72)发明人肖祥澳李超樊凯雷星郭谦焦毅柱崔瑞(74)专利代理机构华进联合专利商标代理有限公司44224专利代理师周孝湖(51)Int.Cl.C22B9/20(2006.01)B22D7/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书1页说明书11页附图6页(54)发明名称钛合金铸锭及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种钛合金铸锭及其制备方法。该钛合金铸锭的制备方法，以含有Mn元素的钛合金非成品锭作为自耗电极，对所述自耗电极进行充氩熔炼，所述充氩熔炼包括依次进行的起弧阶段、稳定熔炼阶段和补缩阶段；在所述起弧阶段开始之前向熔炼炉内充入10Pa～50Pa氩气，当所述起弧阶段熔炼至熔池健全时在5min～15min内向所述熔炼炉内充入氩气至8000Pa～16000Pa。上述制备方法大幅降低了充氩熔炼起弧阶段熔池健全前Mn元素的挥发，提高了钛合金铸锭中不同部位Mn元素的成分均匀性。CN115896472ACN115896472A权利要求书1/1页1.一种钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：以含有Mn元素的钛合金非成品锭作为自耗电极，对所述自耗电极进行充氩熔炼，所述充氩熔炼包括依次进行的起弧阶段、稳定熔炼阶段和补缩阶段；在所述起弧阶段开始之前向熔炼炉内充入10Pa～50Pa氩气，当所述起弧阶段熔炼至熔池健全时在5min～15min内向所述熔炼炉内充入氩气至8000Pa～16000Pa。2.根据权利要求1所述的钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述起弧阶段的工艺流程为：第一阶段，采用2kA～4kA电流引弧，控制电压为27V～29V，保持3min～5min；第二阶段，在2min～6min内，变更电流至5kA～7kA对所述自耗电极的底部进行蓄热、变更电压至28V～32V，并保持20min～40min；第三阶段，在2min～6min内，变更电流至15kA～25kA、变更电压至28V～35V，并保持10min～30min。3.根据权利要求2所述的钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述起弧阶段中的稳弧电流为交流电流2A～16A，稳弧周期为4s～12s。4.根据权利要求3所述的钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述起弧阶段中，所述稳弧电流随所述熔炼电流的升高而增加；其中，所述第一阶段的稳弧电流为2A～6A，所述第二阶段的稳弧电流为4A～8A，所述第三阶段的稳弧电流为6A～16A。5.根据权利要求1～4任一项所述的钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述稳定熔炼阶段的熔炼电流为15kA～25kA，熔炼电压为30V～36V，稳弧电流为交流电流6A～16A，稳弧周期4s～12s。6.根据权利要求1～4任一项所述的钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，在所述充氩熔炼中，自耗电极剩余的重量为80kg～300kg时，开始进入所述补缩阶段；所述补缩阶段的工艺流程为：第一阶段，在8min～20min内，变更电流至6kA～9kA、变更电压至26V～29V；第二阶段，在20min～40min内，变更电流至4kA～7kA、变更电压为26V～29V；第三阶段，在20min～40min内，变更电流至3kA～5kA、变更电压为26V～29V，再保持20min～40min。7.根据权利要求1～4任一项所述的钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述钛合金非成品锭的制备包括如下步骤：配制含Mn元素的电极块，将所述电极块作为自耗电极进行真空自耗电弧熔炼，得到所述钛合金非成品锭。8.根据权利要求7所述的钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述钛合金非成品锭的制备还包括如下步骤：在所述真空自耗电弧熔炼后进行充氩熔炼，得到所述钛合金非成品锭。9.根据权利要求7所述的钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，在所述钛合金非成品锭的制备步骤中，真空自耗电弧熔炼的熔炼电流为10kA～18kA，熔炼电压为29V～35V，稳弧电流为6A～16A，真空度在10.0Pa以下，熔炼后冷却时间不小于4小时。10.一种钛合金铸锭，其特征在于，采用如权利要求1～9任一项所述的制备方法制得。2CN115896472A说明书1/11页钛合金铸锭及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及钛合金技术领域，特别是涉及一种钛合金铸锭及其制备方法。背景技术[0002]钛合金具有优良的比强度、热强度和耐腐蚀等性能，在航空航天领域广泛应用，其中部分钛合金如TA21、TC1