[發明專利]采用高比例鈦殘料制備大規格TC4鈦合金鑄錠的方法

有效

• 申請號: 201810406230.6
• 申請日: 2018-04-30
• 公開（公告）號: CN108359808B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 廖強;葛鵬;贠鵬飛;張娜;劉華;王超南;弋可;楊鵬飛
• 申請（專利權）人: 西部鈦業有限責任公司
• 主分類號: C22B9/20
• 分類號: C22B9/20;C22B34/12;C22C1/02;C22C14/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.采用高比例鈦殘料制備大規格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殘料不出現松動和掉落；所述殘料電極的支數不小于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行焊接，然后采用帶鋼刷的角磨機對殘料電極上焊接形成的焊點處的氧化物進行清理，使焊點呈銀白色；

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

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

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

步驟六、將步驟五中經清理后的自耗電極進行熔煉，所述熔煉的具體過程為：

步驟601、將步驟五中經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行焊接，冷卻20min后得到一次電極；所述自耗電極最外側邊緣與真空自耗電弧爐中坩堝內壁的間隙為40mm～100mm；所述自耗電極中長條狀電極的質量含量為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行熔煉，然后隨爐冷卻，得到一次鑄錠；

步驟603、將兩個以上步驟602中得到的一次鑄錠調頭，然后將位于上部的調頭后的一次鑄錠與輔助電極焊接，其余調頭后的一次鑄錠按冒口與錠底對焊的方式進行焊接，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.根據權利要求1所述的采用高比例鈦殘料制備大規格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.根據權利要求1所述的采用高比例鈦殘料制備大規格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.根據權利要求1所述的采用高比例鈦殘料制備大規格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，交流穩弧電流為10A～20A，穩弧攪拌時間為6～15s/次。

5.根據權利要求1所述的采用高比例鈦殘料制備大規格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.根據權利要求1所述的采用高比例鈦殘料制備大規格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，交流穩弧電流為20A和25A，穩弧攪拌時間為10s/次和15s/次。