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(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CN110423918A(43)申请公布日2019.11.08(21)申请号201910706116.X(22)申请日2019.08.01(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市高新园区凌工路2号(72)发明人谭毅庄辛鹏赵龙海(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人唐楠李洪福(51)Int.Cl.C22C19/03(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22B9/22(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种电子束诱导精炼浇铸技术制备高纯镍基高温合金的方法(57)摘要本发明公开了一种电子束诱导精炼浇铸技术制备高纯镍基高温合金的方法,步骤为电子枪预热完毕后,对第一水冷铜坩埚内的小圆柱进行电子束熔炼,并收束至铸锭一侧边缘;待铸锭全部凝固后再次开启电子枪,电子束斑从铸锭最后收束区相对的一侧向铸锭最后收束区均匀缓慢的扫描铸锭表面,保证电子束斑扫描过的位置处的合金全部熔化,扫描至靠近铸锭最后收束区处停止扫描;将第一水冷铜坩埚中的熔融合金浇铸至第二水冷铜坩埚;电子束熔炼炉冷却后,取出精炼后的镍基高温合金。本发明在电子束精炼镍基高温合金的基础上实现了高纯合金熔体与杂质的有效分离,电子束诱导精炼与浇铸相结合,缩短了镍基高温合金铸锭的生产周期,提高了铸锭的纯净度及冶金质量。CN110423918ACN110423918A权利要求书1/2页1.一种电子束诱导精炼浇铸技术制备高纯镍基高温合金的方法,其特征在于具有如下步骤:S1、将棒状镍基高温合金切割成小圆柱,清理后备用;S2、清理电子束熔炼炉炉体、第一水冷铜坩埚表面和第二水冷铜坩埚表面后备用;S3、将清理后的小圆柱放置在第一水冷铜坩埚底的正中间,再次清理电子束熔炼炉炉体后,关闭电子束熔炼炉炉门;S4、对电子束熔炼炉进行抽高真空,达到真空标准后,预热电子枪;S5、电子枪预热完毕后,对第一水冷铜坩埚内的小圆柱进行电子束熔炼,并收束至铸锭一侧边缘;S6、待铸锭全部凝固后再次开启电子枪,电子束斑从铸锭最后收束区相对的一侧向铸锭最后收束区均匀缓慢的扫描铸锭表面,保证电子束斑扫描过的位置处的合金全部熔化,扫描至靠近铸锭最后收束区处停止扫描;S7、将步骤S6得到的熔融合金从第一水冷铜坩埚浇铸至第二水冷铜坩埚;S8、电子束熔炼炉冷却后,取出精炼后的镍基高温合金。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S1中,所述清理指的是用砂轮机将小圆柱表面打磨干净,将打磨后的小圆柱分别用去离子水和酒精清洗并使用超声波清洗机清洗干净,再用吹风机将小圆柱吹干。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S2和步骤S3中,清理电子束熔炼炉炉体的处理方式为除尘处理。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S2中,所述第一水冷铜坩埚表面和所述第二水冷铜坩埚表面的处理方式为使用2000#砂纸将所述第一水冷铜坩埚表面和所述第二水冷铜坩埚表面打磨光滑,再用沾有酒精的棉布擦拭。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S4中,所述真空标准为电子束熔炼炉炉体的真空度小于5×10-2Pa,电子枪室的真空度小于5×10-3Pa;所述预热电子枪的具体步骤如下:开启电子枪,缓慢调节束流至120mA,预热12min。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S5的具体步骤如下:电子枪预热完毕后,将束流降至0mA,开启高压,待电压达到30kV并稳定1min后,2min内缓慢增加束流至400mA,电子束斑半径为10×10,保持熔炼功率不变,通过调节电子束斑扫描路径使第一水冷铜坩埚内的小圆柱逐渐熔化;精炼10min后采用缓慢降束的方式逐渐降低束流,同时逐渐缩小电子束斑的半径,使得在5min内束流由400mA降低至0mA,电子束斑半径由10×10减小至0×0,并收束至铸锭一侧边缘。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S6中,开启电子枪后,增加束流至400mA,电子束斑半径为5×5。8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S6中,扫描至靠近铸锭最后收束区处停止扫描具体指:扫描至距铸锭最后收束区1cm处停止扫描。9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S8中,所述电子束熔炼炉冷却的具体方式为电子束熔炼炉冷却40min后向电子束熔炼炉炉体通入氩气并抽出,之后再次向电子束熔炼炉炉体通入氩气并抽出,对电子束熔炼炉炉体进行冷却,直至电子束熔炼炉炉2CN110423918A权利要求书2/2页体完全冷却。3CN110423918A说明书1/4页一种电子束诱导精炼浇铸技术制备高纯镍基高温合金的方法技术领域[0001]本发明涉及一种合金的制备方法,具体地说是