一种EB炉熔炼TA10钛合金扁锭的拉锭方法.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CN112011694A(43)申请公布日2020.12.01(21)申请号202010797715.X(22)申请日2020.08.10(71)申请人昆明理工大学地址650000云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人肖寒张宏宇丁平黄海广杨超周荣锋(74)专利代理机构昆明合盛知识产权代理事务所(普通合伙)53210代理人龙燕(51)Int.Cl.C22B9/22(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C14/00(2006.01)B22D11/20(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种EB炉熔炼TA10钛合金扁锭的拉锭方法(57)摘要本发明公开一种EB炉熔炼TA10钛合金扁锭的拉锭方法，属于钛合金熔炼技术领域。本发明通过线性拟合得出拉锭速率和熔炼速率的变化规律，先逐渐增加拉锭速率然后降低拉锭速率，熔炼速率逐渐降低进而有效控制拉锭过程中的缺陷，一方面可以通过调整工艺参数有效减少杂质从而获得产品质量好，性能优良的TA10钛合金扁锭；另一方面无需添加新的设备，降低能耗且制造成本不增加的情况下，最终获得高品质、低成本的TA10钛合金扁锭，以扩大TA10钛合金扁锭后续的研发应用。CN112011694ACN112011694A权利要求书1/1页1.一种EB炉熔炼TA10钛合金扁锭的拉锭方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)待钛液流入结晶器时开启4#枪，功率为50kW；(2)将4#枪照射在结晶器内已覆盖钛液的位置，进而防止钛液凝固，且挥发掉杂质，待钛液完全覆盖结晶器时开始拉锭；(3)拉锭开始时增加4#枪功率；(4)拉锭过程为持续拉锭，且随着拉锭时间的增加，拉锭速率先增加后降低，熔炼速率不断降低；所述拉锭速率为10-20mm/min，拉锭时间t在0-8h时和拉锭速率v满足公式v＝At+B，t/h，其中A的取值范围为0.05-0.2，B的取值范围为13-17；拉锭时间t大于8h时与拉锭速率v满足公式v＝Ct+D，其中C的取值范围为-0.4～-0.7，D的取值范围为21-24；所述熔速540-1200kg/h，拉锭时间t和熔速y满足公式y＝Et+F，t/h，其中E的取值范围为-27～-32，F的取值范围为1000-1200；(5)拉锭过程中，结晶器持续通入冷却水。2.根据权利要求1所述EB炉熔炼TA10钛合金扁锭的拉锭方法，其特征在于：步骤(1)中4#电子枪功率为50kW。3.根据权利要求1所述EB炉熔炼TA10钛合金扁锭的拉锭方法，其特征在于：步骤(3)中4#电子枪功率为280-360kW。4.根据权利要求1所述EB炉熔炼TA10钛合金扁锭的拉锭方法，其特征在于：步骤(5)中结晶器水流量为1500-2200L/min，水温16-30℃。2CN112011694A说明书1/5页一种EB炉熔炼TA10钛合金扁锭的拉锭方法技术领域[0001]本发明涉及一种EB炉熔炼TA10钛合金扁锭的拉锭方法，属于钛合金熔炼技术领域。背景技术[0002]目前，国内钛工业冶炼最常用的是真空自耗电弧炉(VAR炉)，但采用VAR炉要进行三次熔炼，且一般会产生高、低密度夹杂物。而电子束冷床炉(EB炉)可以很好地解决这一问题，只需一次熔炼即可，工艺简便且原料可采用海绵钛等散装料，大大降低生产成本。[0003]TA10钛合金成分为Ti-0.8Ni-0.3Mo，属于近α型钛合金。因其良好的耐蚀性，广泛应用于冶金、船舶、海洋工程等领域。由于需求量较大，产品性能要求高，因此EB炉熔炼TA10钛合金广泛应用。EB炉中共有四把电子枪，其中1#电子枪主要负责原料熔炼，2#电子枪负责熔炼及初精炼，3#电子枪负责二次精炼及溢流口位置，4#电子枪若均匀扫描可保持结晶器内扁锭液面维持一定的浇注温度。EB炉熔炼TA10钛合金扁锭时，拉锭过程中如果速度过快会出现扁锭表面不平整且波纹大，表面质量差，力学性能不均匀等现象，导致扁锭后续加工成板材时要将表面进行大量机械加工，导致材料利用率低、生产周期长、产品成本高等问题，而拉锭速度过慢的话会增加生产周期，降低产量。因此开发新的EB炉熔炼TA10钛合金扁锭拉锭工艺具有重要意义。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种EB炉熔炼TA10钛合金扁锭的拉锭方法，包括以下步骤：[0005](1)待钛液流入结晶器时开启4#枪，功率为50kW。[0006](2)将4#枪照射在结晶器内已覆盖钛液的位置，进而防止钛液凝固，且挥发掉杂质，待钛液完全覆盖结晶器时开始拉锭。[0007](3)拉锭开始时增加4#枪功率。[0008](4)拉锭过程为持续拉锭，且随着拉锭时间的不断增加，拉锭速率先增加后降低，熔炼速率不断降低；所述拉锭速率为10-20mm