一种低成本短流程钛及钛合金残料回收方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115449654A(43)申请公布日2022.12.09(21)申请号202211064179.8(22)申请日2022.08.31(71)申请人西部超导材料科技股份有限公司地址710018陕西省西安市经济技术开发区明光路12号(72)发明人刘向宏吴江涛何永胜何涛华正利杨策冯小飞(74)专利代理机构西安乾方知识产权代理事务所(特殊普通合伙)61259专利代理师胡思棉(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C14/00(2006.01)C22B34/12(2006.01)C22B7/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种低成本短流程钛及钛合金残料回收方法(57)摘要本发明涉及钛材加工技术领域，具体涉及一种低成本短流程钛合金残料回收方法。具体包括以下步骤：S1、将同牌号、同成分标准下钛及钛合金残料收集后，经喷丸、酸洗、烘干处理后备用；S2、以堆垛、间隙填充方式将物料装入紫铜坩埚内；S3、选择同牌号辅助电极和自耗电极各一根，对焊后作为阴极；将S2已备好物料作为阳极，装炉并抽空熔炼。让熔液填充下方物料间隙，并充分包裹下方物料，得到铸锭一根。S4、得到的铸锭再经过两次或两次以上VAR熔炼后，得到一根钛及钛合金成品铸锭。解决钛及钛合金残料回收工序流程长、残料利用率低问题，同时降低异物及高密度夹杂带入风险，有效控制杂质元素增加，所获得的铸锭质量更可靠，成分分布更均匀。CN115449654ACN115449654A权利要求书1/1页1.一种低成本短流程钛及钛合金残料回收方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1：收集同牌号、同成分标准下钛及钛合金残料备用；S2：以堆垛、间隙填充方式将收集的残料装入坩埚内，并使残料与坩埚壁之间留有安全间隙；S3：选择同牌号钛或钛合金作为辅助电极和自耗电极，将装入残料的坩埚放入VAR炉熔化站中进行VAR熔炼，使熔液填充坩埚内残料各个间隙，待充分填充并包裹坩埚内残料后，断开VAR炉电源；得到包裹有残料的钛及钛合金铸锭；S4：将S3得到的钛及钛合金铸锭再经过两次或两次以上VAR熔炼后，得到钛及钛合金成品铸锭。2.根据权利要求1所述的低成本短流程钛及钛合金残料回收方法，其特征在于，所述S1中，对收集的钛或钛合金残料进行成分确认；成分确认后，对表面氧化、污渍的残料进行喷丸、酸洗、烘干处理。3.根据权利要求2所述的低成本短流程钛及钛合金残料回收方法，其特征在于，所述S1中喷丸磨料为直径2～3mm的铸铁丸，酸洗采用硝酸和氢氟酸的混合熔液，浸泡时长1小时以上；烘干温度应保持在70～90℃。4.根据权利要求1所述的低成本短流程钛及钛合金残料回收方法，其特征在于，所述S2中，根据残料形貌、大小特点直接以堆垛、间隙填充方式将残料装入坩埚内，残料间错位码放。5.根据权利要求4所述的低成本短流程钛及钛合金残料回收方法，其特征在于，所述S2中，残料错位码放时错位尺寸应保持在10～15mm；残料与坩埚之间留有的安全间隙应保持在50～60mm之间。6.根据权利要求1所述的低成本短流程钛及钛合金残料回收方法，其特征在于，所述S3中，同牌号自耗电极体积应大于坩埚内待回收残料需填充间隙的体积，且自耗电极熔化后能彻底包裹坩埚内待回收残料。7.根据权利要求1所述的低成本短流程钛及钛合金残料回收方法，其特征在于，所述S3中，当VAR炉室真空≤1Pa时侧漏，漏气率≤0.8Pa/min时，开启VAR熔炼电源起弧熔炼，起弧期熔炼电流保持在6～12KA，充分加热坩埚内残料，待坩埚内残料开始熔化时，将熔炼电流逐渐提升至16～30KA，自耗电极开始逐渐熔化进入坩埚，当熔液充分填充并包裹残料后，停止VAR熔炼。8.根据权利要求7所述的低成本短流程钛及钛合金残料回收方法，其特征在于，所述S3中，起弧电流保持在6～12KA，保持时长≥30min，电压26～34V，稳弧电流12～15A，稳弧周期15s；所述S3中熔后冷却时长≥6h。9.根据权利要求1所述的低成本短流程钛及钛合金残料回收方法，其特征在于，所述S4中，熔炼真空均≤1Pa，漏气率≤0.6Pa/min。2CN115449654A说明书1/6页一种低成本短流程钛及钛合金残料回收方法技术领域[0001]本发明涉及钛材加工技术领域，具体涉及一种低成本短流程钛合金残料回收方法。背景技术[0002]钛合金是一种重要的结构金属，具有质量轻、强度高、耐腐蚀、耐热性高等特点，主要用于航空航天、舰船兵器、生物医疗、石油化工等领域。由于钛合金原材料昂贵、生产流程长、生产成本高等因素影响，导致其在普通商用及民用领域应用甚少。因此低成本法残料回收制备钛合金成为钛合金行业近年来重点关注的技术性问题，也是钛合金应用市场进