一种含高熔点元素钛合金整体自耗电极的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含高熔点元素钛合金整体自耗电极的制备方法。技术方案为：按合金成分选择相应原料，配比并称重，把除高熔点金属以外的原料通过混布料机混合均匀，将首批高熔点金属先投入油压机，然后将首批混合均匀的原料投入油压机模具挤压成单块自耗电极块，接着把第二批次高熔点金属和混合好的原料依次投入油压机，在第一块自耗电极块的基础上继续挤压，多次重复上述步骤得到整体自耗电极，在真空自耗熔炼炉内熔炼得到合格铸锭。本发明专利技术的优点是：通过将高熔点金属与其他原料分层布置，有效的解决了含高熔点元素钛合金熔炼成分不均匀、易偏析等问题，保证铸锭冶金质量。

Preparation of a titanium alloy self consumable electrode with high melting point element

The invention discloses a preparation method of a titanium alloy holistic self consumption electrode containing high melting point elements. Technical scheme: according to the composition of the alloy corresponding raw materials, proportioning and weighing, in addition to the high melting point metal material by mixing cloth machine mixing, will be the first batch of high melting point metal into the first hydraulic machine, and then will be the first batch of mixed raw material into the extrusion hydraulic press mold into a single block of consumable electrode block, then the second batch high melting point metal and mixed material order into the hydraulic machine, continue to squeeze in the first block of consumable electrode block on the basis of the above steps are repeated integral consumable electrode, in vacuum consumable melting furnace smelting to obtain qualified cast ingot. The advantages of the invention are: by arranging the high melting point metal and other raw materials layering, effectively solving the problems of uneven melting and segregation of titanium alloy containing high melting point elements, and ensuring metallurgical quality of ingot.

【技术实现步骤摘要】
一种含高熔点元素钛合金整体自耗电极的制备方法
本专利技术属于钛合金材料加工
，具体涉及一种含高熔点元素钛合金整体自耗电极的制备方法。
技术介绍
钛及钛合金由于具有密度低、比强度高、耐热、抗冲击、耐腐蚀等优异性能，在全世界范围内获得了广泛的应用，被誉为现代金属。随着钛合金在航空航天领域的广泛应用，对钛合金冶金质量的要求也越来越高。但是，由于我国钛合金铸锭制备技术的不过关，与美国、俄罗斯、日本等产钛大国相比，在钛合金冶金质量上存在明显的差距。其中，高合金化的钛合金以其优良的特性而应用于国家航空航天关键核心部件上，但是，由于W、Nb、Mo等高熔点元素在钛合金熔炼过程中容易形成夹杂、偏析等缺陷，造成产品质量不过关，直接影响铸锭冶金质量。本专利技术采用一种全新的含高熔点元素钛合金真空自耗电极整体制备方法，解决了现有含高熔点元素钛合金自耗电极在熔炼过程中容易产生的夹杂、偏析等问题，为含高熔点元素钛合金真空自耗整体电极的制备提供了一种新的思路和方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含高熔点元素钛合金整体自耗电极的制备方法，通过本技术方案，能够解决现有含高熔点元素钛合金电极在真空自耗熔炼中容易形成的合金成分不均匀、偏析等问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的：步骤一、以海绵钛、高纯金属、中间合金以及残钛屑为原料，按照合金成分称取所需各种原料；步骤二、通过自动称料装置按合金配比自动控制称取相应原料，并通过传送装置将各种原料输送到混料机，混料系统将合金混合均匀，高熔点纯金属单独存放；步骤三、先将第一批次高熔点纯金属投入油压机，接着将第一批次混合均匀的合金原料送入油压机，压制成相应规格的小块电极；步骤四、将第二批次高熔点纯金属以及混合均匀的合金原料依次投入油压机，在步骤三电极块的基础上直接挤压，得到新的电极块；步骤五、多次重复步骤四中所述电极块挤压，直至得到工艺要求长度的整体自耗电极。本专利技术的特点还在于：步骤一中所述海绵钛的粒度范围在0.83~25.4mm，而中间合金的粒度范围在0.05~10mm，纯金属的粒度在0.5~8mm之间。步骤二中自动称料混料系统有自动称重功能，海绵钛和中间合金的混料、布料全部由计算机按设定的工艺控制，在全封闭系统中自动完成，避免人为和环境对原料成分和合金均匀性的影响，保证电极质量。步骤三、四、五中使用的油压机冲头为十字楔形压头。步骤五中采用油压机半连续式压制的整体电极块，需要先在油压机模具中挤压出单块的小块电极块，然后在模具中压制好的电极块上部添加第二批次高熔点纯金属及混和均匀的合金料继续挤压，多次重复直至得到符合工艺要求的整体自耗电极。附图说明图1为油压机半连续式压制钛合金电极纵截面示意图。其中：1.海绵钛及中间合金；2.高熔点纯金属。具体实施方式以下通过具体的实例来详细说明本专利技术的具体技术方案。实施例1本实例以制备TC11钛合金铸锭用真空自耗电极为例，具体的制备方法如下。步骤一、以0~1级海绵钛、海绵锆、海绵钼、工业纯铝、Al-Si中间合金以及残钛屑为原料，按照TC11合金名义成分Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si选取所述各种原料，其中所述海绵钛、海绵锆的质量纯度不低于99.65%，金属钼粒纯度不低于99.7%，工业纯铝的质量纯度不低于99.95%，而Al-Si中间合金的质量纯度不低于99.8%。步骤二、通过自动称料装置按TC11合金配比自动控制称取相应原料，并通过传送装置将各种原料输送到混料机，混料系统将TC11合金混合均匀，除高熔点金属钼以外的原料的混料、布料全部由计算机按设定的工艺控制，在全封闭系统中自动完成，避免人为和环境对原料成分和合金均匀性的影响，保证电极质量。步骤三、将第一批次高熔点金属钼粒投入油压机模具，然后将混合均匀的合金原料送入油压机，压制成小块电极。步骤四、将第二批次高熔点金属钼和混合均匀的合金原料依次投入万吨油压机压模内，在步骤三电极块的基础上继续挤压，得到新的自耗电极块。步骤五、多次重复步骤四中所述电极挤压，直至得到整体自耗电极。实施例2本实例以制备TC20钛合金铸锭用真空自耗电极为例，具体的制备方法如下。步骤一、以0~1级海绵钛、工业纯铝、高纯铌粒为原料，按照TC20合金名义成分Ti-6Al-7Nb选取所述各种原料，所述海绵钛的质量纯度不低于99.65%，工业纯铝的质量纯度不低于99.95%，而高纯铌粒的质量纯度不低于99.8%。步骤二、通过自动称料装置按TC20合金配比自动控制称取海绵钛、工业纯铝，并通过传送装置将上述原料输送到混料机，混料系统将其混合均匀，其中海绵钛和工业纯铝的布料、混料全部由计算机按设定的工艺控制，在全封闭系统中自动完成，避免人为和环境对原料成分和合金均匀性的影响，保证电极质量。步骤三、将第一批次高纯铌粒投入油压机，接着将混合均匀的合金原料送入油压机，压制成小块自耗电极。步骤四、将第二批次高纯铌粒和混合均匀的合金原料依次投入油压机，在步骤三自耗电极块的基础上继续挤压，得到新的自耗电极块。步骤五、多次重复步骤四中所述自耗电极挤压，直至得到完整的自耗电极。实施例3本实例以制备TC25钛合金铸锭用真空自耗电极为例，具体的制备方法如下。步骤一、以0~1级海绵钛、海绵锆、工业纯铝、小颗粒纯钨和Al-Sn中间合金、Al-Mo中间合金、Al-Si中间合金为原料，按照TC25合金名义成分Ti-6.5Al-2Mo-1Cr-1Sn-1W-0.2Si选取所述各种原料，所述海绵钛的质量纯度不低于99.65%，海绵锆和铝豆的质量纯度不低于99.95%，小颗粒金属钨的质量纯度不低于99.7%，而Al-Sn、Al-Mo、Al-Si中间合金的质量纯度不低于99.8%。步骤二、通过自动称料装置按TC25合金配比自动控制称取相应原料，并通过传送装置将各种原料输送到混料机，混料系统将所述原料混合均匀，除小颗粒金属钨以外的原料的布料、混料全部由计算机按设定的工艺控制，在全封闭系统中自动完成，避免人为和环境对原料成分和合金均匀性的影响，保证电极质量。步骤三、将第一批次小颗粒金属钨投入油压机，接着投入混合均匀的合金原料，压制成小块自耗电极。步骤四、将第二批次小颗粒金属钨及混合均匀的合金原料依次投入油压机，在步骤三自耗电极块的基础上继续挤压，得到新的自耗电极块。步骤五、多次重复步骤四中所述自耗电极挤压，直至得到整体自耗电极。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含高熔点元素钛合金整体自耗电极的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、以海绵钛、纯金属、中间合金及残钛屑为原料，按照钛合金成分选取所述原料，其中高熔点纯金属单独存放；步骤二、通过自动称料装置按合金配比自动控制称取相应原料，通过传送装置将各种原料输送到混料机，混料系统将合金混合均匀；步骤三、首先将第一批次高熔点纯金属放入油压机模具，接着将第一批次混合均匀的原料送入油压机，压制成小块电极块；步骤四、将第二批次高熔点纯金属及混合均匀的原料依次投入油压机模具，在步骤三所得自耗电极块的基础上直接挤压，得到新的自耗电极块；步骤五、多次重复步骤四中所述自耗电极挤压，直至得到符合工艺要求长度的整体自耗电极。

【技术特征摘要】
1.一种含高熔点元素钛合金整体自耗电极的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、以海绵钛、纯金属、中间合金及残钛屑为原料，按照钛合金成分选取所述原料，其中高熔点纯金属单独存放；步骤二、通过自动称料装置按合金配比自动控制称取相应原料，通过传送装置将各种原料输送到混料机，混料系统将合金混合均匀；步骤三、首先将第一批次高熔点纯金属放入油压机模具，接着将第一批次混合均匀的原料送入油压机，压制成小块电极块；步骤四、将第二批次高熔点纯金属及混合均匀的原料依次投入油压机模具，在步骤三所得自耗电极块的基础上直接挤压，得到新的自耗电极块；步骤五、多次重复步骤四中所述自耗电极挤压，直至得到符合工艺要求长度的整体自耗电极。2.根据权利要求1所述的一种含高熔点元素钛合金整体自耗电极的制备方法，其特征在于，步骤一中所述海绵钛的粒度范围在0.83~25.4mm，而中间合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永锋，刘亮亮，刘和平，
申请(专利权)人：重庆金世利钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50