[發(fā)明專利]采用高比例鈦殘料制備大規(guī)格TC4鈦合金鑄錠的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810406230.6
• 申請日: 2018-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN108359808B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖強(qiáng);葛鵬;贠鵬飛;張娜;劉華;王超南;弋可;楊鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 西部鈦業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C22B9/20
• 分類號(hào): C22B9/20;C22B34/12;C22C1/02;C22C14/00
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.采用高比例鈦殘料制備大規(guī)格TC4鈦合金鑄錠的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將塊狀和片狀的TC4殘料依次進(jìn)行修磨、鋸切、酸洗和晾干處理，使其表面呈銀白色且無酸漬及可見污染物，然后采用捆扎機(jī)將晾干后的TC4殘料捆扎為殘料電極，使殘料電極中的TC4殘料不出現(xiàn)松動(dòng)和掉落；所述殘料電極的支數(shù)不小于2支；

步驟二、采用等離子焊槍將步驟一中得到的殘料電極進(jìn)行焊接，然后采用帶鋼刷的角磨機(jī)對殘料電極上焊接形成的焊點(diǎn)處的氧化物進(jìn)行清理，使焊點(diǎn)呈銀白色；

步驟三、將步驟二中經(jīng)清理后的殘料電極置于真空自耗電弧爐中進(jìn)行兩次熔煉，得到中間鑄錠；

步驟四、將步驟三中得到的中間鑄錠進(jìn)行一火次鍛造，得到長條狀電極，然后對長條狀電極依次進(jìn)行修磨和酸洗處理；

步驟五、采用等離子焊槍將步驟四中經(jīng)酸洗處理后的長條狀電極與海綿鈦電極塊進(jìn)行組焊，使海綿鈦電極塊分別貼焊與長條狀電極的兩側(cè)，得到自耗電極，然后采用帶鋼刷的角磨機(jī)對自耗電極上焊接形成的焊點(diǎn)處的氧化物進(jìn)行清理，使焊點(diǎn)呈銀白色；所述組焊的電流為320A～450A；

步驟六、將步驟五中經(jīng)清理后的自耗電極進(jìn)行熔煉，所述熔煉的具體過程為：

步驟601、將步驟五中經(jīng)清理后的自耗電極與輔助電極放置于真空自耗電弧爐的坩堝中進(jìn)行焊接，冷卻20min后得到一次電極；所述自耗電極最外側(cè)邊緣與真空自耗電弧爐中坩堝內(nèi)壁的間隙為40mm～100mm；所述自耗電極中長條狀電極的質(zhì)量含量為55.8％～70.7％；所述焊接的過程中真空自耗電弧爐的真空度不超過50Pa；

步驟602、將步驟601中得到的一次電極進(jìn)行熔煉，然后隨爐冷卻，得到一次鑄錠；

步驟603、將兩個(gè)以上步驟602中得到的一次鑄錠調(diào)頭，然后將位于上部的調(diào)頭后的一次鑄錠與輔助電極焊接，其余調(diào)頭后的一次鑄錠按冒口與錠底對焊的方式進(jìn)行焊接，冷卻20min后得到二次電極；所述焊接的過程中真空自耗電弧爐的真空度不超過50Pa；

步驟604、將步驟603中得到的二次電極進(jìn)行熔煉，然后隨爐冷卻，得到TC4鈦合金鑄錠；所述TC4鈦合金鑄錠的直徑為720mm～1020mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用高比例鈦殘料制備大規(guī)格TC4鈦合金鑄錠的方法，其特征在于，步驟三中所述中間鑄錠的直徑為480mm～640mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用高比例鈦殘料制備大規(guī)格TC4鈦合金鑄錠的方法，其特征在于，步驟601中所述焊接的電流為2kA～10kA。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用高比例鈦殘料制備大規(guī)格TC4鈦合金鑄錠的方法，其特征在于，步驟602中所述熔煉前真空自耗電弧爐的真空度不超過10Pa，漏氣率不超過0.9Pa/min，所述熔煉的電壓為30V～38V，電流為22kA～28kA，交流穩(wěn)弧電流為10A～20A，穩(wěn)弧攪拌時(shí)間為6～15s/次。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用高比例鈦殘料制備大規(guī)格TC4鈦合金鑄錠的方法，其特征在于，步驟603中所述焊接的電流為2kA～20kA。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用高比例鈦殘料制備大規(guī)格TC4鈦合金鑄錠的方法，其特征在于，步驟604中所述熔煉前真空自耗電弧爐的真空度不超過2Pa，漏氣率不超過0.7Pa/min，所述熔煉的電壓為32V～34V，電流為29kA～35kA，交流穩(wěn)弧電流為20A和25A，穩(wěn)弧攪拌時(shí)間為10s/次和15s/次。