[發明專利]一種鈦合金鑄件的制造方法

有效

• 申請號: 202010214073.6
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111321306B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 劉海濤;賀焱;胡博;李智;鄧斌;焦曉慧;張衛國;姚進軍;馬永健;陳喜鋒
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第十二研究所
• 主分類號: C22B9/20
• 分類號: C22B9/20;B22D1/00;C22C1/02;C22C14/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

1.一種鈦合金鑄件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：在鈦鑄錠內預埋合金包，包括在鈦鑄錠上鉆盲孔，將合金包放入盲孔內，用與鈦鑄錠相同材質的片材蓋住盲孔孔口，最后對盲孔孔口進行封焊，封焊采用氬弧焊完成；

步驟2：真空熔煉預埋有合金包的鈦鑄錠；

所述步驟2的具體過程如下：

步驟2.1：將預埋有合金包的鈦鑄錠焊接到真空自耗凝殼爐內的假電極上，使鈦鑄錠底面與坩堝底部距離為30mm～45mm，然后關閉真空自耗凝殼爐；

步驟2.2：對真空自耗凝殼爐進行抽真空處理，使爐內真空度≤2Pa；調節真空自耗凝殼爐的電極氣動壓力為0.5～0.7MPa，冷卻水總水壓為0.4～0.6MPa，坩堝水壓為0.2～0.4MPa，空載電壓為70～80V；

步驟2.3：起弧預熱鈦鑄錠，起弧電壓為30～35V，起弧電流為3000～4000A，預熱電流為5000～6000A，預熱時間為1～1.5min，在坩堝內形成熔池；

步驟2.4：電弧熔煉鈦鑄錠，熔煉過程中，將熔煉電流逐步加大至18000～20000A，控制坩堝進口水溫為17℃～20℃，坩堝出口水溫低于50℃；

步驟3：待鈦鑄錠和合金包熔化，在坩堝中形成熔池后，采用單向旋轉磁場發生器攪拌熔體；

步驟4：邊攪拌邊將金屬熔液真空澆鑄成型，然后脫殼處理，即制得鈦合金鑄件；

所述步驟4具體包括以下步驟：

步驟4.1：預熱鑄型；

步驟4.2：將預熱后的鑄型移動到真空自耗凝殼爐內，關閉真空自耗凝殼爐，將金屬熔液澆入鑄型中，然后關閉單向旋轉磁場發生器，金屬熔液隨爐冷卻至室溫，從真空自耗凝殼爐中取出鑄型；

步驟4.3：使鑄型中鑄件脫殼，清除鑄件表面雜物，即制得合金化直接熔配的鈦合金鑄件。

2.根據權利要求1所述的一種鈦合金鑄件的制造方法，其特征在于，所述單向旋轉磁場發生器安裝在坩堝與水套之間。

3.根據權利要求1所述的一種鈦合金鑄件的制造方法，其特征在于，所述步驟3中，單向旋轉磁場發生器攪拌熔體過程中，單向旋轉磁場發生器的電源電壓為12V，電流為2～4A。

4.根據權利要求1所述的一種鈦合金鑄件的制造方法，其特征在于，所述步驟4.1中，預熱后鑄型的溫度為400～500℃。

5.根據權利要求4所述的一種鈦合金鑄件的制造方法，其特征在于，所述步驟4.2中，將金屬熔液澆入鑄型的過程中，鑄型的溫度為300～400℃。