[实用新型]一种自给料式Ti‑6AL‑4V块料回收真空自耗熔炼炉

说明书

技术领域

本实用新型属于金属回收领域，涉及钛合金回收真空自耗熔炼炉，具体涉及一种自给料式Ti-6AL-4V块料回收真空自耗熔炼炉。

背景技术

Ti-6Al-4V是钛合金牌号TC4的名义化学成分表达，其主要成分：Al：5.5％-6.75％，V：3.5％-4.5％，余量为Ti。由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的75％～85％。然而由于钛合金的加工特点，生产工艺复杂，加工流程长，成品率低致使加工过程中会产生大量钛合金块状残废料，因此对其展开回收处理后再应用，就能达到节约资源、降低成本的目的。

目前的TC4钛合金回收方法共分七步：1、将回收的块料焊接成电极；2、将焊好的电极与辅助电极焊接；3、将焊接好的电极在真空自耗炉内熔炼，制成一次锭；4、重复熔炼多块一次锭；5、将几根一次锭对焊，再焊接辅助电极上，继续化第二次，出炉为二次锭；6、重复第5步，直到出锭达到成品品质；7、冷却后扒皮取样。

传统的TC4钛合金回收方法没有进行有效筛选，块料牌号鉴别不到位，混有其它牌号合金块料，造成回收铸锭成分不合格；在块料焊接成电极时会有众多焊点，这会对化锭存在极大的危害；并且仅仅是用钨极氩弧焊法对块料进行简单焊接，这一焊接方法会导致钛合金锭含有钨夹杂，而且因块料表面处理不到位，存在低密度元素N、O夹杂；回收加工过程中不但需要多次焊接回收块料与电极，还需对真空自耗炉及其中的电极与块锭进行多步搬运等操作，效率低下，并伴有一定的风险，容易造成半成品损毁，成品率进一步降低。

目前的TC4钛合金所用的回收装置较为简单，如图2所示，常用的普通真空自耗熔炼炉以电极杆与母电极为核心，外围包裹以真空系统与炉壳，回收加工过程中，需要反复将钛合金块锭与母电极焊接，一次锭与母电极焊接以及一次锭直接彼此焊接，产生多个焊点，对化锭产生不利影响，严重影响成品的品质，提高废品率。

实用新型内容

针对以上技术问题，本使用新型的发明目的为：提供一种自给料式Ti-6AL-4V块料回收真空自耗熔炼炉，使TC4钛合金块锭在回收过程中去除回收铸锭内钨夹杂和低密度元素N、O杂质；大幅减少焊点，防止多焊点对化锭造成的危害，提高成品品质；减少回收块锭的操作工序，提高加工效率。

为实现以上发明目的，本实用新型所采取的技术方案为：

一种自给料式Ti-6AL-4V块料回收真空自耗熔炼炉，包括：电极杆(1)，所述电极杆(1)下方连接辅助电极(4)，所述辅助电极(4)下方焊接母电极(5)，所述电极杆(1)、辅助电极(4)和母电极(5)外围包围有炉壳(3)，所述炉壳(3)的底部为熔池(8)，所述熔池(8)上方为水冷紫铜坩埚(6)，所述炉壳(3)的上方一侧接入真空系统(2)，其特征在于：所述炉壳(3)上方另一侧接入给料装置(10)，所述给料装置(10)上部设置密封盖(9)，下部安装给料仓(11)，所述给料仓内设置有第一给料子仓(111)、第二给料子仓(112)、第三给料子仓(113)和第四给料子仓(114)，所述第一给料子仓(111)、第二给料子仓(112)、第三给料子仓(113)和第四给料子仓(114)下部安装有电磁阀。

进一步的，作为本实用新型的改进，其特征在于：所述第一给料子仓(111)、第二给料子仓(112)、第三给料子仓(113)和第四给料子仓(114)为圆柱形。

本实用新型采取以上技术方案，回收TC4钛合金块料时，先在水冷紫铜坩埚底部铺上100kg块料，并在给料装置内的4个给料仓内各加100kg块料。首先抽真空后起弧融化，将水冷紫铜坩埚底部的块料融化，然后通过电磁阀打开第一给料子仓，在块料自然掉落炉腔内后，继续起弧融化，以此类推熔炼完其余三个给料子仓中的块料。

通过以上步骤，不但省去了焊接块料至电极的步骤，同时省去了焊接一次料与块料的工序，大大减少了回收TC4钛合金块料时焊接产生的焊点，提高了品质和成品率。同时，加工操作过程中，一次性加入5块块料，减少操作工序，减少开炉次数，省去中间步骤重新抽真空的过程，提高工作效率，减少消耗。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为现有技术真空自耗熔炼炉结构示意图。