[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： | CN108359808B | 公開（公告）日： | 2019-10-11 |
| 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人： | 西部鈦業(yè)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(chuàng)知專利事務(wù)所 61213 | 代理人： | 譚文琰 |
| 地址： | 710201 陜西省西安市西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 殘料 鑄錠 電極 長條狀電極 自耗電極 熔煉 酸洗 制備 真空自耗電弧熔煉 海綿鈦電極 不均勻性 合理布料 生產(chǎn)效率 成材率 潔凈性 捆扎 塊組 修磨 焊接 鍛造 保證 | ||
本發(fā)明公開了一種采用高比例鈦殘料制備大規(guī)格TC4鈦合金鑄錠的方法，該方法包括：一、將塊狀和片狀的TC4殘料捆扎為殘料電極；二、將殘料電極進行焊接并清理；三、將經(jīng)清理后的殘料電極進行熔煉得到中間鑄錠；四、將中間鑄錠進行一火次鍛造，得到長條狀電極并進行修磨和酸洗；五、將經(jīng)酸洗后的長條狀電極與海綿鈦電極塊組焊得到自耗電極并進行清理；六、將經(jīng)清理后的自耗電極進行熔煉，得到TC4鈦合金鑄錠。本發(fā)明通過合理布料和多次真空自耗電弧熔煉，得到大規(guī)格的TC4鈦合金鑄錠，提高了TC4鈦殘料的加入比例，減少了TC4鈦殘料成分的不均勻性，保證了TC4鑄錠的潔凈性，提高了TC4鑄錠的成材率及生產(chǎn)效率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鈦材生產(chǎn)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及采用高比例鈦殘料制備大規(guī)格TC4鈦合金鑄錠的方法。
背景技術(shù)
鈦材加工成本高，成材率較低，原料海綿鈦經(jīng)過熔煉和深加工，會產(chǎn)生30％～35％左右殘料，其中大部分殘料是可以回收的。據(jù)統(tǒng)計，殘鈦回收利潤達60％以上，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益巨大。因此，為了達到降低成本、減少資源的浪費、提供原料保障等目的，需要對殘料進行充分利用。
TC4是一種應(yīng)用最廣泛的鈦合金，在當今國際鈦合金市場中占有舉足輕重的地位。種類繁多的TC4鈦合金產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生數(shù)量龐大的殘廢料，如冒口、料頭、板邊及其它邊角料等。目前常見的TC4殘料回收的方法有兩種，一是通過EB熔煉回收，另一種是真空自耗電弧熔煉回收。與純鈦不同的是，使用EB熔煉回收TC4，Al元素會在EB熔煉回收過程中會產(chǎn)生大幅損耗，且同一回收鑄錠不同部位的成分波動較大。國內(nèi)僅少數(shù)企業(yè)使用EB爐生產(chǎn)過TC4鑄錠，未見批量化生產(chǎn)及鑄錠成分均勻性方面的報道。使用真空自耗電弧熔煉是較常見的回收TC4支狀殘料方法，國內(nèi)很多廠家均進行了大量回收工作。一種傳統(tǒng)的方法是將屑狀TC4鈦殘料與海綿鈦(含中間合金)混合壓制電極支，經(jīng)熔煉成鑄錠，該方法殘料加入量低，一般在30％以下，且熔煉過程中易掉支；另一種是全部使用塊狀或片狀殘料捆扎焊接成殘料電極，由于殘料形狀不均勻，在自耗電極焊接過程中存在異物進入的可能，且在熔煉過程中熔池不穩(wěn)定，影響鑄錠成分及表面質(zhì)量，生產(chǎn)出的TC4回收鑄錠往往出現(xiàn)雜質(zhì)含量高、成分不均勻、表面質(zhì)量差和扒皮量大等缺點。另外，使用捆扎的方法將塊狀和片狀殘料制成殘料電極，其錠型受到限制，一般回收鑄錠的直徑小于Φ720mm，生產(chǎn)效率低下。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種采用高比例鈦殘料制備大規(guī)格TC4鈦合金鑄錠的方法。該方法將TC4鈦殘料熔煉得到的鑄錠鍛造成長條狀電極，然后搭配海綿鈦電極塊分別進行兩次熔煉，得到大規(guī)格的TC4鈦合金鑄錠，通過合理布料和多次真空自耗電弧熔煉，提高了TC4鈦殘料的加入比例，減少了TC4鈦殘料成分的不均勻性，保證了TC4鑄錠的潔凈性，提高了TC4鑄錠的成材率及生產(chǎn)效率。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：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(xiàn)松動和掉落；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(jīng)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；
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