大规格高温钛合金铸锭及其制备方法技术

本发明专利技术公开了大规格高温钛合金铸锭及其制备方法，包括：将海绵钛、铝豆、铌合金、HZr、MoAl、TaAl、WAl、SnTi、TiSi、高纯鳞片石墨、TiO2均匀混合后进行电极块压制，得到电极块；将所述电极块在等离子焊箱内焊接得到自耗电极；对所述自耗电极进行三次真空自耗熔炼，得到钛合金铸锭。在选择中间合金时严控Fe、Ni等杂质元素含量，提升了高温钛合金铸锭的纯净度。解决了高温钛合金焊接易开裂的问题，保证了熔炼过程的安全性和稳定性，解决了Mo、Nb、Ta、W元素的偏析问题，从而获得大规格高均匀的高温钛合金铸锭。铸锭。铸锭。

【技术实现步骤摘要】
大规格高温钛合金铸锭及其制备方法


[0001]本专利技术属于合金
，涉及大规格高温钛合金铸锭，还涉及上述大规格高温钛合金铸锭的制备方法。

技术介绍

[0002]高温钛合金具备密度低、比强度高、耐高温、耐腐蚀以及疲劳性能和蠕变性能优异等特点，因而可作为航空发动机的热端部件。目前较为成熟的高温钛合金包括IMI834、Ti1100、BT18y、Ti60等，这类钛合金主要在600℃的温度条件下服役。为了进一步提高先进航空发动机的推重比和使用寿命，对高温钛合金的服役性能也提出了更高的要求，开发600℃以上的高温钛合金也就迫在眉睫。为了达到减重、抗氧化、耐高温、改善热稳定性及蠕变性能等目的，650℃的高温钛合金在成分设计上包含Al、Sn、Zr、Mo、Nb、Si、Ta、W、C、O等元素，元素种类多，含量高，大规格高温合金铸锭容易出现Mo、Nb、Ta、W等元素的不熔或者偏析，严重影响铸锭成分均匀性，同时Fe、Ni等杂质元素会对高温钛合金的蠕变性能造成不利影响，需要严格控制，因此大规格高温钛合金铸锭的成分均匀性及杂质含量控制是一个极大的挑战。此外，与常规钛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大规格高温钛合金铸锭，其特征在于，按照质量百分数包括以下组分：5.5％～6.5％Al、3.0％～5.0％Sn、3.0％～7.0％Zr、0.1％～1.0％Mo、0.15％～1.0％Nb、0.2％～0.5％Si、0.3％～2.5％Ta、1.6％～3.0％W、0.02％～0.08％C、0.04％～0.10％O，Fe≤0.03％，余量为Ti和微量杂质元素，以上组分之和为100％。2.大规格高温钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将海绵钛、铝豆、铌合金、HZr、MoAl、TaAl、WAl、SnTi、TiSi、高纯鳞片石墨、TiO2均匀混合后进行电极块压制，得到电极块；步骤2、将所述电极块在等离子焊箱内焊接得到自耗电极；步骤3、对所述自耗电极进行三次真空自耗熔炼，得到钛合金铸锭；在熔炼过程中，一次锭的焊接工艺如下：焊接电流依次为4～6kA、6～9kA、15～18kA，对应时间为10～30min、8～20min、10～50s，熔炼电压为20～30V，稳弧电流为5～20A直流。3.根据权利要求2所述的大规格高温钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤1中所述海绵钛、铝豆、铌合金、HZr、MoAl、TaAl、WAl、SnTi、TiSi、高纯鳞片石墨、TiO2中各元素的质量百分数为：5.5％～6.5％Al、3.0％～5.0％Sn、3.0％～7.0％Zr、0.1％～1.0％Mo、0.15％～1.0％Nb、0.2％～0.5％Si、0.3％～2.5％Ta、1.6％～3.0％W、0.02％～0.08％C、0.04％～0.10％O，Fe≤0.03％，余量为Ti和微量杂质元素，以上组分之和为100％。4.根据权利要求2所述的大规格高温钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤3具体包括以下步骤：步骤3.1、进行第一次真空自耗熔炼得到一次锭，在熔炼过程中漏气率小于0.8Pa/min，熔炼电流13～...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向宏，张桐桐，柯浩鹏，尚金金，郝芳，杜玉俊，王凯旋，和永岗，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：