[發(fā)明專利]一種Ti35鈦合金鑄錠的制備方法

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• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111549244A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張慧杰;尚金金;楊策;付杰;羅文忠;何永勝;王凱旋;劉向宏
• 申請（專利權(quán)）人: 西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C14/00;C22B9/04;C22B9/20
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 弓長

1.一種Ti35鈦合金鑄錠的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟1：稱取Ti粉、Ta粉；

步驟2：將步驟1稱取的原料混合均勻，混料完成后，使用冷等靜壓機(jī)將其壓制成合金料坯，壓制強(qiáng)度為120～200MPa，保壓時間1～10min；

步驟3：將步驟2得到的合金料坯置于真空燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1000～1800℃，保溫時間3～15h；

步驟4：將步驟3得到的中間合金料坯進(jìn)行焊接后制備成自耗電極進(jìn)行熔煉，熔煉過程控制預(yù)真空在1.2Pa/min以下，真空度在20.0Pa以下，熔煉電流6～40kA，熔煉電壓25～45V，熔煉后冷卻時間不小于4小時，在熔煉后期進(jìn)入補(bǔ)縮階段，電流降低速率逐級減小，最終保證熔末完整預(yù)留；

步驟5：將步驟4經(jīng)過真空電弧爐熔煉后的鑄錠進(jìn)行表面扒皮后得到TiTa中間合金鑄錠，再經(jīng)車削、破碎處理，制得TiTa中間合金屑；

步驟6：將步驟5制得的中間合金屑，與海綿鈦及TiO₂粉末按要求配比進(jìn)行配料；

步驟7：將原料經(jīng)步驟6配比混合均勻，混料完成后，使用油壓機(jī)將其壓制成電極塊，壓制強(qiáng)度為20～50MPa；

步驟8：將步驟7壓制的電極塊，組拼后使用真空等離子焊箱進(jìn)行焊接，得到自耗電極；

步驟9：將步驟8得到的自耗電極進(jìn)行真空電弧熔煉，熔煉過程控制預(yù)真空在1.2Pa/min以下，真空度在5.0Pa以下，熔煉電流6～40kA，熔煉電壓25～45V，熔煉后冷卻時間不小于6小時，在最后一次熔煉后期進(jìn)入補(bǔ)縮階段，電流降低速率逐級減小，最終保證熔末完整預(yù)留；

步驟10：將步驟9經(jīng)過真空電弧爐熔煉后的鑄錠進(jìn)行表面扒皮，并鋸切冒口后得到Ti35鈦合金成品鑄錠。

2.如權(quán)利要求1所述的一種Ti35鈦合金鑄錠的制備方法，其特征在于，步驟1中Ta粉/Ti粉的質(zhì)量比為1:4～3:2。

3.如權(quán)利要求1所述的一種Ti35鈦合金鑄錠的制備方法，其特征在于，步驟2中壓制的壓強(qiáng)為120～200MPa。

4.如權(quán)利要求1所述的一種Ti35鈦合金鑄錠的制備方法，其特征在于，步驟3中真空燒結(jié)溫度為1000～1800℃，保溫時間3～15h。

5.如權(quán)利要求1所述的一種Ti35鈦合金鑄錠的制備方法，其特征在于，步驟4中的真空熔煉次數(shù)為一次，熔煉規(guī)格為Φ160～Φ440mm。

6.如權(quán)利要求1所述的一種Ti35鈦合金鑄錠的制備方法，其特征在于，步驟9中的真空熔煉次數(shù)為三次，第一次和第二次真空電弧爐熔煉分別采用直徑440mm和560mm的坩堝，在熔煉過程中控制漏率在1.2Pa/min以下，真空度在20.0Pa以下，熔煉電流6～40kA，熔煉電壓25～40V，熔煉后冷卻時間不小于6.0小時。

7.如權(quán)利要求6所述的一種Ti35鈦合金鑄錠的制備方法，其特征在于，第三次真空電弧爐熔煉采用Φ640mm的坩堝，在熔煉過程中控制漏率在0.8Pa/min以下，真空度在5.0Pa以下，熔煉電流6～40kA，熔煉電壓25～45V，在自耗電極熔煉剩余重量300～150kg時開始進(jìn)入補(bǔ)縮，電流降低速率逐級減小，熔煉后冷卻時間不小于6.0小時。