一种钛合金大型铸锭自耗电极的制备方法.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CN107252889A(43)申请公布日2017.10.17(21)申请号201710395368.6(22)申请日2017.05.26(71)申请人西安赛特思迈钛业有限公司地址710299陕西省西安市未央区泾渭新城渭华北段10号(72)发明人毛江虹罗斌莉杨晓康魏芬绒刘煦(74)专利代理机构陕西增瑞律师事务所61219代理人张瑞琪(51)Int.Cl.B22F3/02(2006.01)C22C1/04(2006.01)C22C14/00(2006.01)C22B9/21(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种钛合金大型铸锭自耗电极的制备方法(57)摘要本发明公开了一种钛合金大型铸锭自耗电极的制备方法，使用模具型腔，模具型腔内放置有辅助支架，辅助支架将模具型腔内部空间分成N个格挡；海绵钛、工业纯铝、中间合金为原料，按照待制备钛合金的名义成分进行配料、称料，并将得到的混合原料分别倒入N个格挡中；将辅助支架从模具型腔中取出；采用短行程立式压制将模具型腔内的混合原料一次性压制成大单重电极块；重复执行步骤1至步骤3，获取多个大单重电极块，并将得到的多个大单重电极块组焊为自耗电极；本发明减少了后续自耗电极的焊点、降低熔炼过程中发生因焊接不良导致掉弹的问题。CN107252889ACN107252889A权利要求书1/1页1.一种钛合金大型铸锭自耗电极的制备方法，其特征在于，该制备方法中使用模具型腔(2)，所述模具型腔(2)内放置有辅助支架(1)，所述辅助支架(1)用于将模具型腔(2)内部空间分成水平排布的N个格挡，其中N≥2为正整数，具体采用以下步骤：步骤1、以0级或1级海绵钛、工业纯铝、中间合金为原料，按照待制备钛合金的名义成分进行N次配料、称料，并将得到的混合原料分别倒入N个格挡中；步骤2、将所述辅助支架(1)从模具型腔(2)中取出；步骤3、采用短行程立式压制将模具型腔(2)内的混合原料一次性压制成大单重电极块；步骤4、重复执行步骤1至步骤3，获取多个大单重电极块，并将得到的多个大单重电极块组焊为自耗电极。2.如权利要求1所述的钛合金大型铸锭自耗电极的制备方法，其特征在于，所述辅助支架(1)包括多个竖直且相互交叉设置的支板，每个所述支板的材料均为纯钛或钛合金Ti-6Al-4V。3.如权利要求1所述的钛合金大型铸锭自耗电极的制备方法，其特征在于，所述辅助支架(1)包括两端开口的桶形隔板，所述桶形隔板侧面外壁上相间设置有多个支板，所述各支板为竖直向且与桶形隔板的径向方向相一致。4.如权利要求2或3所述的钛合金大型铸锭自耗电极的制备方法，其特征在于，所述辅助支架(1)的每个支板的竖直截面为：上部为矩形，且下部的厚度逐渐减小呈楔形。5.如权利要求1或2或3所述的钛合金大型铸锭自耗电极的制备方法，其特征在于，步骤3中得到的电极块中，其压制方向上的长度小于垂直压制方向上的长度。6.如权利要求1或2或3所述的钛合金大型铸锭自耗电极的制备方法，其特征在于，步骤3中所述电极块单重为100-150Kg。7.如权利要求1或2或3所述的钛合金大型铸锭自耗电极的制备方法，其特征在于，所述压机选用3500T液压机。2CN107252889A说明书1/3页一种钛合金大型铸锭自耗电极的制备方法【技术领域】[0001]本发明属于钛合金熔炼技术领域，具体涉及一种钛合金大型铸锭自耗电极的制备方法。【背景技术】[0002]真空自耗熔炼是钛及钛合金常用的一种熔炼方法。根据真空自耗熔炼工艺的特点，合金原料作为自耗电极在强电流的作用下，逐节熔化进入坩埚，溶液自下而上在结晶器(坩埚)中连续凝结成铸锭。当液态金属以熔滴的形式通过电弧区域向结晶器中过渡、保持、凝固过程中，发生一系列物理化学方应，使金属得到精炼，达到净化金属、改善结晶结构、提高性能的目的。真空自耗熔炼操作方便，经过多次重熔可以得到成分均匀的大型铸锭。[0003]真空自耗熔炼必须预先制备自耗电极，自耗电极在低电压、高电流的直流电弧高温作用下，迅速熔化并在水冷铜结晶器内凝固。自耗电极要符合熔化过程的特点，在其他熔炼工艺参数相对稳定的情况下，其布料方式直接影响到铸锭成分的均匀性，即必须保证电极横截面的成分均匀一致。[0004]单块电极的压制可分为立压和横压。组焊后自耗电极的长度方向与压制方向一致的为立压，若垂直则为横压。生产实践中，可根据压机的能力与电极块的大小选择合适的压制方式。较小单重的电极块常采用横压，较大单重的则采用立压。[0005]要制备2-3吨的大型铸锭，单个电极块的重量大于100Kg。若直接一次性压制，混料的不均匀性增大，即布料的均匀性难保证。同时电极块体积较大，压制密度不均等。中心部位由于压制力传递不到，较