一种控制变截面钛合金VAR电极熔池深度的方法技术

本发明专利技术属于金属材料制备技术领域，涉及一种控制变截面钛合金VAR电极熔池深度的方法，通过将现有的等截面电极改为倒置圆台状变截面电极，通过改变电极截面面积进而改变熔池的受热面积，并根据熔池深度、电极直径和电流强度的关系公式，合理匹配熔炼参数，在保持较大熔炼速率的基础上对浅U型熔池进行精确控制，使正偏析元素整体定向扩散至铸锭头部，有效降低了大尺寸钛合金铸锭的偏析程度，改善铸锭组织均匀性，提升铸锭表面质量，减少扒皮量，提高成品率。成品率。成品率。

【技术实现步骤摘要】
一种控制变截面钛合金VAR电极熔池深度的方法


[0001]本专利技术属于金属材料制备
，涉及钛合金的制备，具体涉及一种控制变截面钛合金VAR电极熔池深度的方法。

技术介绍

[0002]真空自耗电弧熔炼(VAR)由于其具有成本低、可批量化生产大规格铸锭的特点，在钛合金熔炼领域已得到广泛应用。在VAR熔炼过程中，自耗电极和水冷坩埚分别连接电源的负极和正极，在一定的电压下，位于自耗电极和水冷坩埚之间的稀薄气体被激发产生释放出热电子，自耗电极被高能量的热电子不断熔化成滴，掉落到激冷铜坩埚表面而凝固。由此可见，电极作为最主要的热源对VAR过程有着决定性的影响。目前，大多数钛合金所使用的VAR电极为截面一致的圆形、正方形或正六边形。此外，为实现产量的最大化，生产单位倾向于采用较大的坩埚比(电极直径与坩埚直径之比)。
[0003]在航空、航天及核领域，钛合金的服役条件十分苛刻，这对钛合金铸锭的组织、成分均匀性提出了更高的要求。VAR工艺参数可直接影响熔炼过程中温度场与浓度场分布以及熔池深度，对铸锭组织和宏观偏析有重要影响。一般说来，当熔炼速率较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制变截面钛合金VAR电极熔池深度的方法，其特征在于，在含易偏析元素钛合金的成品熔炼时，通过将现有的等截面电极改为变截面电极，并根据熔池深度、电极直径和电流强度合理配置熔炼参数，在保证熔炼速率的基础上以获得稳定的熔池；所述变截面电极呈倒置的圆台状；所述变截面电极的坩埚比由下至上在0.4～0.9之间连续变化。2.根据权利要求1所述的控制变截面钛合金VAR电极熔池深度的方法，其特征在于，所述熔池深度与变截面电极直径、电流强度的关系式如下：式(1)中，h
p
表示熔池深度；D
e
表示电极直径；J表示电流强度。3.根据权利要求1所述的控制变截面钛合金VAR电极熔池深度的方法，其特征在于，所述含易偏析元素钛合金为至少含有Fe、Cr及Cu元素的钛合金。4.根据权利要求1所述的控制变截面钛合金VAR电极熔池深度的方法，其特征在于，所述变截面电极的形成过程如下：将一次熔炼得到的一次锭放入圆台状坩埚中进行二次熔炼，冷却凝固后得到呈圆台状的二次锭，将所述二次锭倒置作为三次熔炼的变截面电极。5.根据权利要求1所述的控制变截面钛合金VAR电极熔池深度的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向宏，吴与伦，尚金金，种南京，杜玉俊，王凯旋，李少强，杜予晅，冯勇，
申请(专利权)人：西部超导材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：