一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法.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CN111945023A(43)申请公布日2020.11.17(21)申请号202010743280.0(22)申请日2020.07.29(71)申请人中国船舶重工集团公司第七二五研究所地址471000河南省洛阳市高新区滨河北路32号(72)发明人李兆峰蒋鹏杨学东李伟东刘千里吴晓飞(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)41120代理人宋晨炜(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C14/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法(57)摘要本发明公开了一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法，包括如下步骤：先根据需熔炼的铸锭选择并称取原料，将称取的原料分别置于真空感应熔炼炉的不同储料仓中；然后将各种原料按照钛及钛合金的配比由不同的储料仓以一定的速度加入混料仓内混料，混合均匀后的物料进入真空感应熔炼炉的熔炼室；抽真空，然后进行铸锭熔炼；其中，当需熔炼的铸锭重量不大于100Kg时，采用连续拉锭成型工艺一次即可完成铸锭的熔炼；当需熔炼的铸锭重量大于100Kg时，以每次混料时混料仓内各原料的总重不超过混料仓的最大承载量为基准，重复加料、抽真空、熔炼步骤直至完成铸锭的熔炼。通过该方法能够获得成分均匀而无坩埚污染的高品质铸锭。CN111945023ACN111945023A权利要求书1/1页1.一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法，其特征在于，其能通过真空感应熔炼炉熔炼出重量不超过650Kg的钛及钛合金铸锭，所述真空感应熔炼炉包括依次相连的储料仓、混料仓和熔炼室，该真空感应熔炼方法包括如下步骤：（1）、根据需熔炼的铸锭选择并称取原料，将称取的原料分别置于真空感应熔炼炉的不同储料仓中；（2）、将各种原料按照钛及钛合金的配比由不同的储料仓以一定的速度加入最大承载量不超过102Kg的混料仓内，边加入边以5kg/min～10kg/min的速度搅拌，混合均匀后的物料进入熔炼室中的大功率水冷铜坩埚内；（3）、关闭储料仓和混料仓，对熔炼室进行抽真空使熔炼室内的真空度不大于1.0Pa；（4）、启动真空感应熔炼炉的感应电源，熔炼功率逐渐增大到200～1500KW，保持一段时间直至各原料全部熔化完，熔化时间1～15min，同时通过电磁感应搅拌2~5min使液体均匀流动进而使熔体成分和温度保持均匀，采用连续拉锭工艺进行铸锭熔炼，拉锭速度为5～25mm/min；其中，当需熔炼的铸锭重量不大于100Kg时，采用步骤（4）的拉锭工艺一次即可完成铸锭的熔炼；当需熔炼的铸锭重量大于100Kg时，以每次混料时混料仓内各原料的总重不超过储料仓的最大承载量为基准，重复步骤（2）~步骤（4）直至完成铸锭的熔炼。2.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法，其特征在于，熔炼纯钛铸锭时，选用原料为0级或1级海绵钛。3.根据权利要求2所述的一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤（2）中，0级或1级海绵钛的加料速度为5～10kg/min。4.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法，其特征在于，熔炼钛合金铸锭时，所用原料包括0级海绵钛、铝豆和中间合金，其中，中间合金包括AlV合金、AlMo合金或AlNb合金中的至少一种。5.根据权利要求4所述的一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤（2）中，0级海绵钛的加料速度为5～10kg/min，铝豆和中间合金的加料速度均为0.1～0.5kg/min。6.根据权利要求5所述的一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法，其特征在于，熔炼钛合金铸锭时，所用原料还包括二氧化钛和铁粉。7.根据权利要求6所述的一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤（2）中，二氧化钛和铁粉的加料速度均为0.001～0.01kg/min。8.根据权利要求5所述的一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法，其特征在于，熔炼钛合金铸锭时，所用原料还包括海绵锆。9.根据权利要求8所述的一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法，其特征在于，步骤（2）中，海绵锆的加料速度为0.1～0.5kg/min。2CN111945023A说明书1/6页一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法技术领域[0001]本发明涉及有色金属真空冶金熔炼技术领域，尤其是涉及一种钛及钛合金铸锭的真空感应熔炼方法。背景技术[0002]钛合金由于密度小、比强度高、耐蚀性好，与碳纤维复合材料相容性较好等优点，在航空锻件领域具有广阔的应用前景。航空级钛合金锻件锻造的铸锭，要求成分均匀、致密度好、晶粒度小、组织均匀。目前，钛合金铸锭一般采用真空自耗电弧炉(VAR)熔炼，需要配合金、压制电极，对海绵钛疏松度