含钛金属的熔炼铸造方法技术

本发明专利技术涉及含钛金属的熔炼铸造方法，包括以下步骤：配料计算，根据合金的成分含量要求和各原材料中的组分含量进行配料计算；包制合金包，根据配料计算结果，称量所需的中间合金和单质，并进行合金包包制；压电极，使用主原料包裹合金包压制成电极，保证合金包靠近电极一端的端部可以露头；感应熔炼，将压制成的电极炉内烘烤，按照匹配的真空和/或充氩条件以及感应功率加载曲线感应熔炼成含钛金属液；浇铸，增加熔炼后的含钛金属液的过热度，并进行浇铸，形成含钛金属。本发明专利技术的含钛金属的熔炼铸造方法，能够缩短含钛金属的熔炼工艺流程，单次熔炼即能够获得高均匀性和高力学性能的合金锭，亦可单次熔炼直接铸造。

Smelting and casting of titanium containing metals

【技术实现步骤摘要】
含钛金属的熔炼铸造方法
本专利技术涉及金属熔炼
，特别涉及一种含钛金属的熔炼铸造方法。
技术介绍
钛及钛合金具有耐腐蚀、比强度高、耐热性好、无磁性等优点，广泛用于航空航天、化工、海洋工程等领域。钛铝金属间化合物又称钛铝合金或钛铝基合金，具有高的比强度、比模量、高温强度、刚度，抗蠕变氧化性能佳等特点，应用目标为航空发动机、航天发动机、燃气轮机、内燃机等动力系统中750℃以下使用的耐温构件。两者的冶炼均属于钛冶炼工业，其熔液均有较高活性，即在熔炼时，熔融状态的金属液极为活泼，能够和空气中的氧、氮发生剧烈反应，与绝大多数耐火材料发生剧烈反应。当前工业化钛冶炼工艺均采用真空环境和冷壁结晶器技术，以强冷却的冷壁与熔融金属液接触使金属液形成凝壳作为容器来容纳活泼金属熔体；而凝壳的形成和维持，需要通过高功率热源和大量冷却介质建立动态热平衡，能源消耗巨大。其采用的热源主要有电弧(EA)、电子束(EB)、等离子束(PB)、感应电磁场(IEMF)，其中以电弧做热源的真空电弧重熔(VAR)技术在当前钛冶金工业生产中应用最为广泛。r>以VAR技术为例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含钛金属的熔炼铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：/n配料计算，根据合金的成分含量要求和各原材料中的组分含量进行配料计算；/n包制合金包，根据配料计算结果，称量所需的中间合金和单质，并进行合金包包制；/n压电极，使用单一主原料或两种及以上混合主原料包裹合金包压制成电极，保证合金包靠近电极一端的端部，或者露头；/n感应熔炼，将压制成的电极炉内烘烤，按照匹配的真空和/或充氩条件以及感应功率加载曲线感应熔炼成含钛金属液；/n浇铸，增加熔炼后的含钛金属液的过热度，并进行浇铸，形成含钛金属锭坯或铸件。/n

【技术特征摘要】
1.含钛金属的熔炼铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：
配料计算，根据合金的成分含量要求和各原材料中的组分含量进行配料计算；
包制合金包，根据配料计算结果，称量所需的中间合金和单质，并进行合金包包制；
压电极，使用单一主原料或两种及以上混合主原料包裹合金包压制成电极，保证合金包靠近电极一端的端部，或者露头；
感应熔炼，将压制成的电极炉内烘烤，按照匹配的真空和/或充氩条件以及感应功率加载曲线感应熔炼成含钛金属液；
浇铸，增加熔炼后的含钛金属液的过热度，并进行浇铸，形成含钛金属锭坯或铸件。


2.如权利要求1所述的熔炼铸造方法，其特征在于，
感应熔炼步骤包括，施加一较低功率保持一定时间烘烤电极，然后按特定速率升功率至某一功率范围使电极反应，并视反应剧烈程度调节输入功率，反应结束后，按照另一特定速率加功率至电极熔化，继续升功率对电极均匀化精炼；
以上电极重量为10kg至55kg，烘烤电极功率为30kW至80kW，时间2min至5min；当含钛金属为钛合金时，电极反应的较低功率范为140kW至480kW，当含钛金属为钛铝合金时，电极反应的较低功率为120kW至400kW，功率特定加载速率钛合金钛铝合金通用，反应前为20kW/min至60kW/min，反应后为30kW/min至80kW/min；反应阶段实时观察反应情况，若反应剧烈，则降低功率10kW到50kW；直至反应完全，其标志为金属平稳熔化，飞溅量大幅降低；精炼功率和时间为钛合金400kW至820kW，3min至5min，钛铝合金450kW至910kW，2min至5min。

<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，纪志军，潘焕丹，赵瑞斌，南海，
申请(专利权)人：北京百慕航材高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11