[發明專利]一種WSTi6421鈦合金的制備方法

有效

• 申請號: 202210983904.5
• 申請日: 2022-08-17
• 公開（公告）號: CN115386753B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 劉向宏;王凱旋;王文盛;田彥文;夏勇;王陽陽;杜予晅;馮勇
• 申請（專利權）人: 西部超導材料科技股份有限公司
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C14/00;B23K10/02
• 代理公司: 西安新動力知識產權代理事務所(普通合伙) 61245
• 代理人: 苗凌

1.一種WSTi6421?鈦合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、將海綿鈦、海綿鋯和AlMoNb三元合金顆粒放置于含內置擋板的混料器中，采用雙軸換向轉動方式混料，混料時間為?50s~70s，將混合均勻原材料放置于六邊形模具下部，使用油壓機采用雙向二次壓制的方式將其壓制成3根等邊六邊形電極棒，壓制強度為?25~30MPa；

S2、采用非鎢極氬氣保護等離子焊接方法將?S1?壓制完成的3根電極棒焊接成一根自耗電極，電極棒接觸面焊接路徑采用環形焊接；

S3、將S2得到的自耗電極置于真空自耗電弧爐中進行三次熔煉，得到WSTi6421?合金鑄錠，所述?WSTi6421?鈦合金鑄錠的重量百分比組成為?Al：6.0%~7.5%；Mo：3.5%~4.5%；Zr：1.5%~2.5%；Nb：0.5%~1.5%；O：0.08%~0.15%，余量為?Ti?和雜質，雜質元素總量不超過0.20%，以上組分重量百分比之和為?100%；所述三次熔煉具體包括：

第一次熔煉：采用電流控制，坩堝規格?Φ160mm~Φ640mm，出爐后打磨鑄錠表面；

第二次熔煉：采用恒熔速控制，坩堝規格?Φ220mm~Φ850mm；所述第二次熔煉的熔煉過程分為兩個階段：熔煉過程前?90%，熔速為5kg/min~22kg/min；熔煉過程后?10%，熔速以反比例函數曲線的形式逐級降低；

第三次熔煉：采用熔深、熔池流動強度控制，坩堝規格Φ280mm~Φ920mm；所述第三次熔煉的熔煉過程分為三個階段：熔煉過程前10%，熔池深度控制在?0.2m~0.5m，熔池流動強度10kg/s~70kg/s；熔煉過程10%~80%階段，熔池深度控制在0.5m~1.5m，熔池流動強度30kg/s~100kg/s；熔煉過程后?20%進入補縮，熔深按照?0.02m/min?的速率逐級下降，熔池流動強度10kg/s~20kg/s，總補縮時間為?50min~200min。

2.根據權利要求1所述的一種WSTi6421?鈦合金鑄錠的制備方法，其特征在于，所述?S1中?AlMoNb?三元合金顆粒的制備具體為：將顆粒純度?99.999%的?Al、粉末純度?99.99%的Mo、顆粒純度?99.95%的?Nb?按?5:3:2?比重進行混合，混合均勻后采用熱等靜壓法制備出多個直徑?100mm?合金塊，將多個合金塊采用電磁懸浮熔煉法制備出高均勻?AlMoNb?中間合金鑄錠，利用金屬破碎機將?AlMoNb?中間合金鑄錠破碎成?3mm~5mm?的顆粒，其中，鑄錠單重?10kg-15kg。

3.根據權利要求1所述的一種WSTi6421?鈦合金鑄錠的制備方法，其特征在于，所述?S1中海綿鈦的粒度為5mm~12.7mm，且海綿鈦為?0?級海綿鈦，海綿鋯的粒度為?5mm~8mm，且海綿鋯為高純海綿鋯。

4.根據權利要求1所述的一種WSTi6421?鈦合金鑄錠的制備方法，其特征在于，所述?S3中WSTi6421?合金鑄錠的規格為Φ280mm~Φ920mm。