高均质钛合金的真空自耗熔炼方法.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CN113604693A(43)申请公布日2021.11.05(21)申请号202110901627.4C22B9/04(2006.01)(22)申请日2021.08.06C22B9/16(2006.01)C22B34/12(2006.01)(71)申请人成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司地址610306四川省成都市中国（四川）自由贸易试验区成都市青白江区城厢镇香岛大道1509号（铁路港大厦A区13楼A1301-1311、1319室）(72)发明人杨柳王莹刘昕吴静怡(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人刘世平(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C14/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称高均质钛合金的真空自耗熔炼方法(57)摘要本发明属于钛合金材料技术领域，具体涉及高均质钛合金的真空自耗熔炼方法。本发明所要解决的技术问题是提供高均质钛合金的真空自耗熔炼方法，该方法包括以下步骤：a、海绵钛、Al‑V合金、铝粒、金属Cr按比例混合后压制成电极；b、将步骤a中的电极进行真空焊接；c、将步骤b中焊接后的电极进行三次真空自耗熔炼，每次熔炼后的铸锭换向进行下一次熔炼，即可。本发明方法对真空熔炼过程和熔炼工艺参数进行改进，从而达到提高钛合金均质化的目的。CN113604693ACN113604693A权利要求书1/1页1.高均质钛合金的真空自耗熔炼方法，其特征在于：包括以下步骤：a、海绵钛、Al‑V合金、铝粒、金属Cr按比例混合后压制成电极；b、将步骤a中的电极进行真空焊接；c、将步骤b中焊接后的电极进行三次真空自耗熔炼，每次熔炼后的铸锭换向进行下一次熔炼，即可。2.根据权利要求1所述的高均质钛合金的真空自耗熔炼方法，其特征在于：步骤a中，满足以下至少一项：所述海绵钛为0A级，硬度≤85HB，粒度3.2～12mm；所述Al‑V合金为AlV55合金，Al含量53～57wt％，粒度1.5～4mm；所述铝粒纯度大于99.5％，粒度12～15mm；所述金属Cr纯度大于99.9％。3.根据权利要求1或2所述的高均质钛合金的真空自耗熔炼方法，其特征在于：步骤a中，海绵钛、Al‑V合金、铝粒、金属Cr的重量比为55.9～57.7：0.24～0.30：3～3.8：0.6～1。4.根据权利要求1～3任一项所述的高均质钛合金的真空自耗熔炼方法，其特征在于：步骤a中，将混合料分批混合均匀后，再分批倒入压制模具中压制；电极压制高度为180～190mm，控制每块电极尺寸差小于1mm。5.根据权利要求1～4任一项所述的高均质钛合金的真空自耗熔炼方法，其特征在于：步骤b中，所述真空度小于1Pa；进一步地，焊接电流为350～450A，漏气率小于0.5Pa/min，焊后冷却时间大于50min。6.根据权利要求1～5任一项所述的高均质钛合金的真空自耗熔炼方法，其特征在于：步骤c中，第一次熔炼送电前真空度≤5.0Pa，稳弧电流4～8A，熔炼电压30～40V，熔炼电流12～15kA；预留补缩电极重量40～60kg。7.根据权利要求1～6任一项所述的高均质钛合金的真空自耗熔炼方法，其特征在于：步骤c中，第二次熔炼送电前真空度≤5.0Pa，稳弧电流8～12A，熔炼电压30～40V，熔炼电流20～25kA；预留补缩电极重量40～60kg。8.根据权利要求1～7任一项所述的高均质钛合金的真空自耗熔炼方法，其特征在于：步骤c中，第三次熔炼送电前真空度≤2.0Pa，稳弧电流12～15A，熔炼阶段熔炼电压30～40V，熔炼电流25～30kA；预留补缩电极重量150～200kg。9.根据权利要求1～8任一项所述的高均质钛合金的真空自耗熔炼方法，其特征在于：步骤c中，补缩电流≤6kA后，持续时间≥60min，补缩结束电流≤4kA。10.权利要求1～9任一项所述的高均质钛合金。2CN113604693A说明书1/6页高均质钛合金的真空自耗熔炼方法技术领域[0001]本发明属于钛合金材料技术领域，具体涉及高均质钛合金的真空自耗熔炼方法。背景技术[0002]未来特种车辆迫切需要大幅提高全域机动性、复杂环境的战场生存能力和快速部署能力，需要严格控制系统重量和车辆结构尺寸，并同时提高可靠性，其结构及性能指标要求已经全面突破了传统坦克系统的设计及制造水平。通过减重可以提高特种车辆的战术和战略机动能力、快速部署能力、自身防护能力和战场生存能力。因此，特种车辆的重量控制已成为装备研制的“瓶颈”。钛合金具有密度低、强度高、耐高温、耐蚀、可焊等优势，是一种重要的轻质金属材料，已经成为特种车辆用防护材料的发展方向，若用钛合金代替钢，可实现装备大幅减重，不仅可以