一种电子束冷床炉回收重熔TC11屑料的工艺.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CN106756082A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611075692.1(22)申请日2016.11.30(71)申请人青海聚能钛业股份有限公司地址810007青海省西宁市经济技术开发区东川工业园区金鑫路6号(72)发明人唐增辉张志斌周武杜彬薛倩芸王福清(51)Int.Cl.C22B9/22(2006.01)C22B34/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种电子束冷床炉回收重熔TC11屑料的工艺(57)摘要本发明公开了一种电子束冷床炉回收重熔TC11屑料的工艺，属于钛合金制备技术领域，包括：步骤1：结合料箱尺寸，选用薄钛板焊接成钛框，并称重；步骤2：根据TC11屑料的堆积密度，估算钛框中可盛装TC11屑料的重量，计算Al板添加量并按要求裁剪；步骤3：采用TC11屑料与Al板叠加的方式摆放到钛框中，并对物料进行烘干；步骤4：将烘干的物料送入电子束冷床炉进行熔炼，一次熔炼得到TC11钛合金。本发明提供了一种可靠、实用、高效、低成本回收重熔TC11屑料的处理方案，同时，本发明流程连贯、操作便捷、处理彻底，能够解决无法压制电极的TC11屑料回收重熔处理的需求。CN106756082ACN106756082A权利要求书1/1页1.一种电子束冷床炉回收重熔TC11屑料的方法，其特征在于，该TC4废料回收重熔工艺是：备料→钛框焊接→Al板的裁剪→摆料→烘干→入炉熔炼。2.根据权利要求1所述的一种TC11屑料回收重熔工艺，其特征在于，其工艺步骤是：⑴确定TC11屑料的的化学成分，并按要求称取物料，其中钛框重量不大于7%，Al板1%～2%，TC11屑料91%～92%；⑵限定物料的长度和宽度，按要求对Al板进行裁剪；⑶采用TC11屑料与Al板叠加的方式进行摆料，并将摆放好的物料进行烘干；⑷将烘干后的物料送入电子束冷床炉进行熔炼，一次熔炼得到TC11钛合金铸锭。3.根据权利要求1或2所述的一种TC11屑料回收重熔工艺，其特征在于，所述的薄钛板厚度不大于2mm，其成分符合国标GB/T3620.1－2007，Al板纯度在99.7%以上。4.根据权利要求1或2所述的一种TC11屑料回收重熔工艺，其特征在于，焊接钛框的焊条选用钛丝，采用点焊的方式，在保证强度的条件下，所述的焊点尽可以小。5.根据权利要求1或2所述的一种TC11屑料回收重熔工艺，其特征在于，所述的叠加摆料，应控制TC11屑料与Al板的接触面平整，TC4废料堆积致密均匀，孔隙率尽可能小。6.根据权利要求1或2所述的一种TC11屑料回收重熔工艺，其特征在于，所述的烘干设备采用箱式烘干机，烘干时长2～4h，温度115～125℃。2CN106756082A说明书1/4页一种电子束冷床炉回收重熔TC11屑料的工艺技术领域[0001]本发明涉及一种TC11屑料的回收重熔处理工艺，特别是涉及一种电子束冷床炉回收重熔TC11屑料的工艺，属于钛合金铸锭制备技术领域。背景技术[0002]再生资源回收、物资不断循环利用的经济发展模式，目前正成为全球潮流，走可持续发展道路的再生资源回收行业成为国家重点扶持对象。钛合金废料作为一种再生资源，对他的综合利用比开发原生矿要节约大量能源。TC11合金熔点高耐腐蚀性强、比强度高、塑性好，是较为理想的航天工程结构材料，从TC11毛锭到光锭，钻铣产生的屑量占铸锭总量的7%以上，回收重熔TC11屑料意义重大。[0003]钛合金熔炼以真空自耗炉和电子束冷床炉熔炼为主，传统的真空自耗电弧熔炼工艺的固有缺陷，杂质只能通过一个有底的结晶器的侧壁和自耗炉电极之间的狭窄圆形缺口排出，这个缺口宽度通常不会超过30~50mm，这样生产的钛合金铸锭存在低密度夹杂等冶金缺陷，宏观偏析也比较严重。另一方面，真空自耗炉熔炼需要提前焊接电极，对物料的形状尺寸要求较高，TC11屑料弹性模量高、比强度大，压制电极极为困难，真空自耗电弧熔炼回收残料的能力极低。[0004]电子束冷床炉熔炼技术最大的特点是将熔化区、精炼区和结晶区进行了分离。除能比较好地消除高密度和低密度夹杂，获得细晶均质铸锭外，还可以大幅度降低钛合金材的生产成本，并且电子束冷床炉具有较强的残料回收能力，用电子束冷床炉回收重熔TC11屑料具有强大的技术优势。但由于TC11屑料中的主要合金元素Al远大于基体元素，若直接重熔，Al元素必然大面积挥发损失导致最终的TC11铸锭化学成分无法达标。Al元素的补加量及补加方式困难，以至于，电子束冷床炉回收重熔TC11屑料的技术尚未见诸报道。发明内容[0005]本发明主要目的是为了解决现有技术中回收重熔TC11屑料存在的上述问题，提供了一种能够降低生产成本、能够一次熔炼成合