[发明专利]一种电子束冷床炉浇铸细晶钛合金圆锭的方法

权利要求书

1.一种电子束冷床炉浇铸细晶钛合金圆锭方法，其特征在于经过下列各步骤：

步骤一、采用腊模法进行浇铸带支撑边缘的内径D为60~240mm的T型结晶器，T型结晶器中间为空心，并可使用循环水冷却，循环水的进出的方式为下进上出；

步骤二、在步骤一的T型结晶器外壳上分别设置三套独立的磁感应线圈，第一套磁感应线圈设置于T型结晶器浇口位置下距浇口10mm处，磁感应线圈匝数为N₁，N₁=M/（100~150）百匝，M为浇铸速度，单位为kg/h，保持电磁场力方向向上为正，并定义为1区；第二套磁感应线圈匝数为N₂，N₂=M/(150~300)百匝，保持电磁力方向向下为负，并定义为2区；第三套磁感应线圈匝数为N₃=(N₁+N₂)/2百匝，磁感应线圈磁力方向为上，并定义为3区；

步骤三、将带水冷的引锭头卡块固定在引锭平台上，再将另一卡块固定在带水冷的引锭头卡块上，即组成带卡口的引锭装置，并把引锭头伸至浇口下5mm处；

步骤四、当开始浇铸时，开启1区的磁感应线圈；当浇铸厚度H达2n+2倍时，开启2区的磁感应线圈；当浇铸厚度H达2n+1倍时，开启3区的磁感应线圈；当浇铸厚度H为n倍时，再次开启1区的磁感应线圈；其中，n为自然数；

步骤五、每个区域的通电时间间隔T为0.02Φ、单位为秒，通电电流正反向轮换交替；当浇铸长度H=4n时，开始与浇铸速度进行配对拉锭，如此循环即获得到锭长超过8m的细晶铸合金圆锭。

2.根据权利要求1所述的电子束冷床炉浇铸细晶钛合金圆锭方法，其特征在于：所述步骤一的支撑边缘与外壁之间的距离≥3cm，厚度≥1cm，内壁厚度≥4cm，外壁厚度≥3cm，底部安装3个进水口，每个进水口间隔120°，进水口与底坐呈30°，上部在进水口的正上方安装相应的出水口。

3.根据权利要求1所述的电子束冷床炉浇铸细晶钛合金圆锭方法，其特征在于：所述步骤五磁感应线圈的磁通量Φ通过下列公式计算：

Φ=(E·t₁)/N

其中，磁通量Φ的单位为特斯拉T，E为6~250V；N为磁感应线圈匝数，单位为匝，即N=N₁×100、N₂×100或N₃×100；t₁=k*0.02，t₁单位为秒，k为电子枪发射电子常数。

4.根据权利要求1所述的电子束冷床炉浇铸细晶钛合金圆锭方法，其特征在于：所述步骤四、五中的H通过下列公式计算：

其中，D为浇铸坩埚直径内径、单位为mm，ρ为钛液的密度、单位为kg/m³，t₂为熔炼开始的计算时间、单位为秒，5为引锭头伸至浇口下的距离、单位为mm。