[发明专利]一种含高熔点合金元素的钛合金的熔炼方法

摘要

本发明涉及一种含高熔点合金元素钛合金铸锭工业化制备方法。通过选择合金的原料，采用专门组拼的电极块，采用常规的真空自耗电弧熔炼技术，调整三次熔炼的电流和电压，制备了化学成分均匀，无夹杂的含高熔点合金元素的钛合金铸锭。本发明中高熔点金属在自耗电极中分布均匀，自耗电极制备方便、成本低，熔炼时电流、电压参数合理，在传统的工艺路线基础上，采用低成本的纯金属板按照特定的自耗电极组拼方式，代替添加成本高昂的中间合金和其他纯金属加入钛合金方式，采用多次真空自耗电弧熔炼炉进行熔炼获得成分均匀的含高熔点合金元素钛合金铸锭；适于工业化应用。

主权项

一种含高熔点合金元素钛合金的熔炼方法，包括下述步骤：第一步：自耗电极的制备1、根据需制备的含高熔点合金元素钛合金的总质量，按钛合金的名义化学成分计算各组元合金元素的质量；2、所述高熔点合金元素选自铌、钼、钽中的一种；所述钛以海绵钛的形式配入，其他合金元素以含钛的中间合金颗粒的形式加入；所述高熔点合金元素以纯金属板形式配入；3、将除高熔点合金元素以外的其他钛合金组元按质量均分为四等分并混合均匀，分别压制成截面积相同、长度相等的电极块，所述电极块的横截面为正方形；4、将四个电极块拼装焊接成一个自耗电极，所述自耗电极由任意两个电极块沿长度方向的相邻面之间夹装一块高熔点合金元素纯金属板构成，所述自耗电极的横截面为正方形，由高熔点合金元素纯金属板形成的十字架使所述自耗电极的横截面呈“田”字结构；第二步、一次熔炼采用第一步所得的自耗电极置于真空度低于1Pa，真空漏率低于0.8Pa的熔炼炉中熔炼，得到一次熔炼合金，熔炼电流3‑6KA，熔炼电压16‑24V，熔炼过程真空度小于等于8Pa；第三步：二次熔炼将一次熔炼合金置于真空度低于0.8Pa，真空漏率低于0.6Pa的熔炼炉中熔炼，得到二次熔炼合金，熔炼电流6‑10KA，熔炼电压24‑30V，熔炼过程真空度小于等于5Pa。第四步：三次熔炼将二次熔炼合金置于真空度低于0.7Pa，真空漏率低于0.5Pa的熔炼炉中熔炼，熔炼电流10‑13KA，熔炼电压26‑32V，熔炼过程真空度小于等于2Pa，熔炼完成后，随炉冷却至炉温低于300℃出炉，得到含高熔点合金元素钛合金铸锭。