一种带辅助电极的钛合金整体自耗电极及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115194129A(43)申请公布日2022.10.18(21)申请号202210620388.X(22)申请日2022.06.02(71)申请人重庆金世利航空材料有限公司地址401135重庆市渝北区龙兴镇迎龙大道19号申请人重庆长天航空材料研究院有限公司(72)发明人王永锋康文静樊宸宇韦汉彬刘亮亮刘和平(74)专利代理机构重庆智慧之源知识产权代理事务所(普通合伙)50234专利代理师余洪(51)Int.Cl.B22D25/04(2006.01)C22B9/20(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种带辅助电极的钛合金整体自耗电极及其制备方法(57)摘要本发明提供一种带辅助电极的钛合金整体自耗电极及其制备方法，该制备方法通过将混合均匀的合金原料加入挤压筒内，通过挤压合金原料从而获得钛合金整体自耗电极，在倒入最后一批合金原料后，将与该原材料成分相同的辅助电极与配套的弹性套筒一起放入挤压筒内，通过挤压实现辅助电极与钛合金整体自耗电极的有效结合，并确保钛合金整体自耗电极与辅助电极轴心同轴，保证铸锭熔炼冶金质量。解决了钛合金整体自耗电极需要与辅助电极在真空自耗熔炼炉内抽真空后焊接，焊接效率低且容易产生氧化、焊瘤等问题，缩短了钛合金20‑30％的熔炼时间，提高了钛合金电极熔炼效率，且熔炼得到的钛合金铸锭成分均匀，杂质含量低，钛合金铸锭生产效率大幅提高。CN115194129ACN115194129A权利要求书1/1页1.一种带辅助电极的钛合金整体自耗电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将用于制备电极的合金原料混合均匀后，分若干批次加入挤压筒内，每加入一次合金原料后，通过第一挤压装置在所述挤压筒内挤压所述合金原料，从而制备得到钛合金整体自耗电极；在最后一次加入合金原料后，将与该合金原料成分相同的辅助电极及与该辅助电极配套的套筒依次加入到所述挤压筒内，所述套筒套设在所述辅助电极上；采用第二挤压装置直接挤压所述套筒，进而带动挤压所述辅助电极，以使所述辅助电极与所述钛合金整体自耗电极相结合；将压制好的钛合金整体自耗电极取出所述挤压筒，取掉所述套筒，得到带辅助电极的钛合金整体自耗电极；将带辅助电极的钛合金整体自耗电极烘干后，放入真空自耗电弧炉内，炉内夹具将所述辅助电极夹紧后，直接进行熔炼，最终获得钛合金铸锭。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合金原料包括海绵钛、纯铝及中间合金。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述海绵钛、所述纯铝及所述中间合金通过自动混布料机混合均匀，所述自动混布料机具有自动称重功能，所述合金原料的布料、混料全部由计算机按设定的工艺控制，在全封闭系统中自动完成。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述海绵钛的粒度范围为0.83～25.4mm，所述纯铝的粒度范围为0.5～10mm，所述中间合金的粒度范围为0.05～10mm。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一挤压装置为带凸冲头的挤压机，所述第二挤压装置为带平冲头的挤压机。6.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述辅助电极外形尺寸与凸冲头外形尺寸完全一致。7.如权利要求1‑7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述挤压筒的两端分别为入料端和挤压端，所述入料端的直径大于所述挤压端的直径，所述入料端与所述挤压端相连接的部分收缩呈锥形。8.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述入料端锥形部分与所述挤压筒的轴线之间的夹角为2°～15°。9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述将带辅助电极的钛合金整体自耗电极烘干包括：将带辅助电极的钛合金整体自耗电极烘干放入烘箱，烘箱温度保持在100‑150℃，烘干时间大于等于6h，烘干后需在2h内装入所述真空自耗熔炼炉内进行熔炼。10.一种带辅助电极的钛合金整体自耗电极，其特征在于，所述带辅助电极的钛合金整体自耗电极采用如权利要求1‑9任一项所述的制备方法制备得到。2CN115194129A说明书1/5页一种带辅助电极的钛合金整体自耗电极及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及钛合金材料加工技术领域，尤其涉及一种带辅助电极的钛合金整体自耗电极及其制备方法。背景技术[0002]随着航空工业的发展，飞机更新换代的加速，飞机性能不断提高。新型高效飞机首先要求其材料具有质轻、强度高、耐高温、耐腐蚀、抗氧化和加工成形性好等良好的综合性能，既要保证飞机机体和发动机零件在受力、高温、腐蚀和其他作用条件下有较强的工作能力，又要使飞机达到高的技术品质。钛及钛合金由于具有密度低、比强度高(优于铝合金和钢)、耐热、抗冲击和耐腐蚀等优异性能，而且与飞机大量使用的复合材料有很好的电