[发明专利]一种TC21钛合金大规格铸锭的制备方法

权利要求书

1.一种TC21钛合金大规格铸锭的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、以0级海绵钛、工业纯铝、原子能级海绵锆、金属铬、中间合金Ti-80Sn、中间合金Al-60Mo和中间合金Al-65Nb为原料，按照TC21合金名义成分Ti-6Al-2Zr-2Sn-2Mo-1.5Cr-2Nb称取所述原料，混合均匀后采用油压机压制成电极块；

步骤二、在氩气保护下，采用等离子弧焊将多个步骤一中所述电极块组焊连接在一起，得到一次自耗电极；

步骤三、将步骤二中所述一次自耗电极置于真空自耗电弧炉中，在真空度不高于1Pa，熔炼电流为20KA～32KA，熔炼电压为31V～36V，交流稳弧电流为6A～11A的条件下对一次自耗电极进行熔炼，随炉冷却后得到一次铸锭；

步骤四、将多个步骤三中所述一次铸锭按照冒口与锭底对焊的方式进行炉内焊接，得到二次自耗电极；所述炉内焊接的电流为3KA～8KA，电压为23V～27V；

步骤五、将步骤四中所述二次自耗电极置于真空自耗电弧炉中，在真空度不高于1Pa，熔炼电流为24KA～36KA，熔炼电压为32V～37V，交流稳弧电流为7A～12A的条件下对二次自耗电极进行熔炼，随炉冷却后得到二次铸锭；

步骤六、将多个步骤五中所述二次铸锭按照冒口与锭底对焊的方式进行炉内焊接，得到三次自耗电极；所述炉内焊接的电流为3KA～9KA，电压为23V～27V；

步骤七、将步骤六中所述三次自耗电极置于真空自耗电弧炉中，在真空度不高于1Pa，熔炼电流为26KA～38KA，熔炼电压为33V～38V，交流稳弧电流为8A～13A的条件下对三次自耗电极进行熔炼，随炉冷却后得到直径不小于720mm的成品铸锭。

2.按照权利要求1所述的一种TC21钛合金大规格铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中所述油压机为5000吨油压机。

3.按照权利要求1所述的一种TC21钛合金大规格铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中所述0级海绵钛的粒度为3mm～8mm，所述0级海绵钛的质量纯度不低于99.7％。

4.按照权利要求1所述的一种TC21钛合金大规格铸锭的制备方法，其特征在于，步骤一中所述工业纯铝、原子能级海绵锆和金属铬的质量纯度均不低于99.9％，所述中间合金Ti-80Sn、中间合金Al-60Mo和中间合金Al-65Nb的质量纯度均不低于99.8％。

5.按照权利要求1所述的一种TC21钛合金大规格铸锭的制备方法，其特征在于，步骤二中所述氩气的流量为4L/min～7L/min。

6.按照权利要求1所述的一种TC21钛合金大规格铸锭的制备方法，其特征在于，步骤三中所述随炉冷却的时间不小于4.5h。

7.按照权利要求1所述的一种TC21钛合金大规格铸锭的制备方法，其特征在于，步骤五中所述随炉冷却的时间不小于5h。

8.按照权利要求1所述的一种TC21钛合金大规格铸锭的制备方法，其特征在于，步骤七中所述随炉冷却的时间不小于6h。

9.按照权利要求1所述的一种TC21钛合金大规格铸锭的制备方法，其特征在于，步骤五中所述熔炼电流比步骤三中所述熔炼电流大4KA，步骤五中所述熔炼电压比步骤三中所述熔炼电压大1V，步骤五中所述交流稳弧电流比步骤三中所述交流稳弧电流大1A。

10.按照权利要求1所述的一种TC21钛合金大规格铸锭的制备方法，其特征在于，步骤七中所述熔炼电流比步骤五中所述熔炼电流大2KA，步骤七中所述熔炼电压比步骤五中所述熔炼电压大1V，步骤七中所述交流稳弧电流比步骤五中所述交流稳弧电流大1A。