[发明专利]一种制备均质化铸锭的变成分离散增材铸造方法

摘要

本发明提供了一种制备均质化铸锭的变成分离散增材铸造方法，所述方法将铸锭分为N个浇包离散浇铸而成，其中第一个浇包的浇铸成分由目标合金成分决定，其后每个浇包的浇铸成分由目标合金成分、上一浇包凝固的偏析形貌以及所述上一浇包剩余金属液的溶质含量决定。本发明可以根据质量要求窗口对浇铸金属液进行调节，从而实现铸锭溶质的均质化，大大降低了铸锭整体的宏观偏析。

主权项

一种变成分离散增材铸造方法，用于制备均质化铸锭，其特征在于，所述方法将铸锭分为N个浇包离散浇铸而成，其中第一个浇包的浇铸成分由目标合金成分决定，其后每个浇包的浇铸成分由目标合金成分、上一浇包凝固的偏析形貌以及所述上一浇包剩余金属液的溶质含量决定，其中所述上一浇包剩余金属液的重量占所述上一浇包的重量百分比为20％；所述方法包括以下步骤：(1)设计所述N个浇包的成分如下：Cij＝C0+ΔCij i＝0、1、2、3、…、N‑1 ；其中，C0是所述目标合金成分，Cij是组元j在第i浇包的含量，ΔCij是所述组元j在所述第i浇包浇铸时的调整量，所述调整量由所述上一浇包剩余金属液的溶质含量决定；其中，每个所述浇包的质量用Wi来表示，对于溶质元素的分配系数k0<1的组元j，其溶质浓度表示为：C1j＝C0+ΔC1j，其中C2j＝C0+ΔC2j，其中……Cij＝C0+ΔCij，其中其中，P是最优化系数，由最大宏观偏析量及标准、以及所述上一浇 包剩余金属液的溶质含量决定；(2)数值模拟所述离散浇铸过程，获取其凝固过程中固相率与凝固时间的关系，获得所述上一浇 包残留金属液的溶质含量；(3)金属液熔炼、除气、除渣后准备浇铸；(4)金属液浇铸，其中对小型铸锭使用浇包舀取合金液进行浇铸，对大型铸锭采用底注包进行浇铸；(5)当前浇包浇铸后，停止浇铸；(6)对当前已浇铸的浇包实时跟踪测温，根据步骤(2)中所述数值模拟的结果，在所述当前已浇铸的浇包的所述固相率达到80％时，进行下一浇包浇铸；(7)重复步骤(4)‑(6)直至所述铸锭浇铸凝固完成。