一种钛合金或锆合金铸锭用的真空感应熔炼炉及铸锭方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113732260A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202110826723.7F27B14/16(2006.01)(22)申请日2021.07.21F27B14/10(2006.01)C22C1/02(2006.01)(71)申请人洛阳双瑞精铸钛业有限公司C22C14/00(2006.01)地址471000河南省洛阳市高新技术开发C22C16/00(2006.01)区滨河北路38号(72)发明人马明亮刘茵琪杨学东任战锋李伟东李渤渤孙红喆田永武郑申清贾红安(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)41120代理人李现艳(51)Int.Cl.B22D11/14(2006.01)B22D11/041(2006.01)F27B14/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种钛合金或锆合金铸锭用的真空感应熔炼炉及铸锭方法(57)摘要本发明提供一种钛合金或锆合金铸锭用的真空感应熔炼炉及铸锭方法，本发明中的水冷铜坩埚采用分瓣式结构，该分瓣式结构为由多个分瓣体拼接而成的中空式结构，从而能够增强水冷铜坩埚的透磁率；同时，通过在中空式结构的正下方可升降的设置有与水冷铜坩埚的底部相配合的水冷铜拉锭机构，能够生产出大规格的钛合金和锆合金铸锭，可达到500Kg级别甚至更高；而且，本发明在炉体的顶部一侧设置有由真空密封管道、电磁真空阀、加料仓和储料仓组成的加料机构，能够实现在生产的过程中半连续作业，且在加料时无需破坏炉体内的真空，适合熔炼高活性的金属合金材料。CN113732260ACN113732260A权利要求书1/1页1.一种钛合金或锆合金铸锭用的真空感应熔炼炉，包括炉体和与炉体相配合的炉盖，炉体的内部设置有水冷铜坩埚，水冷铜坩埚的外侧设置有能够对其进行感应加热的感应线圈，其特征在于：所述水冷铜坩埚采用分瓣式结构，该分瓣式结构为由多个分瓣体拼接而成的中空式结构，该中空式结构的正下方可升降的设置有与水冷铜坩埚的底部相配合的水冷铜拉锭机构，当水冷铜拉锭机构移动到水冷铜坩埚的底部时，水冷铜拉锭机构与多个分瓣体共同围成顶部具有开口的坩埚腔；所述炉体的顶部一侧设置有第一真空密封管道，该第一真空密封管道上设置有第一电磁真空阀，且第一真空密封管道的自由端连接至加料仓的出料口，加料仓的内部具有液压加料杆，加料仓的进料口通过第二真空密封管道连接至储料仓，且第二真空密封管道上设置有第二电磁真空阀。2.根据权利要求1所述的一种钛合金或锆合金铸锭用的真空感应熔炼炉，其特征在于：所述水冷铜拉锭机包括与水冷铜坩埚的底部相配合的冷却盘以及与冷却盘固定连接的冷却管道，冷却管道远离冷却盘的一端贯穿炉体的底部后设置在炉体的外部。3.根据权利要求1‑2任一项所述的真空感应熔炼炉的铸锭方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、打开炉盖，将水冷铜拉锭机构上升到水冷铜坩埚的底部，水冷铜拉锭机构中的冷却盘与组成水冷铜坩埚的多个分瓣体共同围成顶部具有开口的坩埚腔，将准备好的铸锭熔炼原材料加入坩埚腔内；步骤二、关闭炉盖，同时关闭第一、第二电磁真空阀，预抽真空至炉体内的真空度为0.5Pa；步骤三，将另外准备好的铸锭熔炼原材料加入到储料仓内，打开第二电磁真空阀，将储料仓内的原材料加入到加料仓内，关闭第二电磁真空阀，预抽真空至加料仓内的真空度为0.5Pa；步骤四、启动感应线圈的电源，逐渐将功率增加至400KW后进行保持，待加入的原材料全部熔化完后搅拌2‑5min，使合金液均匀流动；步骤五、控制水冷铜拉锭机构向下运动，其向下拉锭速度为3‑6mm/min，同时，打开第一电磁真空阀，并推动液压加料杆运动完成向坩埚腔内的熔炼熔液添加原材料，加料速度为2‑4kg/min，加料完成后，液压加料杆复位，关闭第一电磁真空阀；步骤六，重复进行步骤三和步骤五，直至将所有的原材料全部加入至坩埚腔内，每次在步骤五完成后，水冷铜拉锭机构停止往下运动，然后在下一次步骤三完成并重新开始步骤五时水冷铜拉锭机构再重新向下运动；步骤七，关闭感应线圈的电源，熔炼熔液随炉冷却或充入氩气加速冷却，然后上升水冷铜拉锭机构，得到冷却后的合金铸锭。2CN113732260A说明书1/5页一种钛合金或锆合金铸锭用的真空感应熔炼炉及铸锭方法技术领域[0001]本发明属于有色金属真空冶金熔炼技术领域，具体涉及一种钛合金或锆合金铸锭用的真空感应熔炼炉及铸锭方法。背景技术[0002]钛合金和锆合金由于具有密度小、比强度高、耐蚀性好以及与碳纤维复合材料相容性好等优点，在航空、航天锻件领域具有广阔的应用前景。然而航空、航天级的钛合金和锆合金在铸锭时，要求成分组织均匀、致密度高、晶粒尺寸小，由于其具有极高的化学活性，目前，其铸