一种大吨位钛铸锭的熔炼工艺方法技术

一种大吨位钛铸锭的熔炼工艺方法，其步骤包括混料压制电极、焊接电极、一次熔炼、二次熔炼、铸锭扒皮检验。本发明专利技术的优点是：1、通过对电极形状等的设计控制以及电极压制密度的工艺控制等，只需制备一根电极，减少电极制备；2、生产的大规格、大单重的钛铸锭属国内先进水平；3、自动化程度高，产品的稳定性和一致性好；4、充分利用设备的能力，成品率提高，提高生产效率，降低消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钛及钛合金加工领域，尤其涉及一种大吨位钛铸锭的熔炼エ艺方法。
技术介绍
近年来，我国钛エ业取得了快速发展，“钛及钛合金深加工技木”被列入国家重点支持的高新
，“大卷重钛带制备技术研究及产业化”被列入中国钛エ业“十一五”发展规划中的重要开发技木，特别是对于宽钛板带的研究、应用和生产也越来越广泛。生产高宽度、大卷重的钛带卷必然需要相应的大吨位钛铸我锭，所以大吨位钛铸锭的生产、交易量也随之增加。国内外目前生产大吨位钛铸锭的电极一般采用两根电极分别制备、分别熔炼成两个一次锭后再采用对焊的方式組成ー个一次锭进行二次熔炼，该方法主要缺点是増加了生产エ序，生产效率低，相应增加了生产成本，同时生产二次锭焊接吋，要先将辅助电极与第 ー个一次锭焊接好，之后再将第一个一次锭与第二个一次锭焊接好。因此，二次熔炼吋，要进行两次炉内焊接。为保证熔炼过程顺利进行，要求两次炉内焊接都应该有良好的焊接质量，不仅要确保焊缝有足够的强度，而且应保证焊后电极有足够的垂直度，以避免熔炼过程出现掉块和侧弧，发生安全事故。所以对焊接的要求很高，实际生产时效率比较低。
技术实现思路
针对上述技术的不足，本专利技术的目的是提供一种减少电极制备、能够提高生产效率的大吨位钛铸锭的熔炼エ艺方法。本专利技术的技术方案是一种大吨位钛铸锭的熔炼エ艺方法，其具体步骤如下(1)、混料压制电极取各批次的材料化学成分符合GB/T2524-2002要求的海绵钛， 经过混配料系统的自动称重、下料及混料后进入80KN油压机模腔内，经过油压机挤压成 Φ860mm为1/4圆形、Φ760ι πι为1/3圆形、Φ660ι πι为1/2圆形，高度均为200mm、密度达 3. 4-3. 5g/cm3的电极块，经自动堆垛后成为长度最长可达6000mm，重量最大可达12吨的圆柱状电极，并用夹具夹紧；(2)、焊接电极将海绵钛圆柱电极放入真空等离子焊箱内，抽真空到0.Imbar以下，然后充入高纯氩气并使焊箱内压カ达到300mbar，同时运用三台焊枪在60 — 110mm/min的焊接速度下，自动旋转电极，并根据电极直径的大小纵焊6 — 12条直焊縫，焊接牢固后去除夹具.(3)、一次熔炼将钛电极置入大型10吨真空自耗电弧炉内，电极杆的行程足够长，在炉内运用自动焊接上同牌号的辅助电极，辅助电极与自耗炉电极杆的电极夹头相连接，电极整体成为ー个极端，坩埚模具为另ー极端，炉内抽真空至3. OPa以下，之后接通电源，使极端间起弧，然后逐步加大电流并稳定至M-30KA，逐步加大电压并稳定至30-38V，经过起弧、正常熔炼、热封顶的熔炼过程，使钛电极得到一次熔炼，待钛溶液在坩埚模具中冷却、凝固后，制得一次钛锭；3(4)、二次熔炼将一次钛锭表面经过清理之后，再置入到10吨真空自耗电弧炉内，焊接上辅助电极，并与电极夹具相联接，使之成为极端，炉内抽真空至2. OPa以下，再接通电源，然后逐步加大电流并稳定至35-40KA，逐步加大电压并稳定至33-40V，经过起弧、正常熔炼、热封顶的熔炼过程，使一次钛锭得到再次熔炼，待钛溶液在坩埚模具中冷却、再凝固后，得到二次钛锭；(5)、铸锭扒皮检验将二次钛锭进行扒皮处理，去除表面气孔、裂纹等缺陷，得到质量符合要求的铸锭。本专利技术的优点是1、通过对电极形状等的设计控制以及电极压制密度的エ艺控制等，只需制备一根电极，减少电极制备；2、生产的大规格、大单重的钛铸锭属国内先进水平； 3、自动化程度高，产品的稳定性和一致性好；4、充分利用设备的能力，成品率提高，提高生产效率，降低消耗。具体实施例方式下面的实施例可更详细地说明本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。实施例1 (1)取各批次的材料化学成分符合GB/T 2524-2002要求的海绵钛，经过混料系统自动称重、下料及混料后进入80KN油压机模腔内，经过油压机挤压成1/4圆、高度为200mm、密度达3. 5的g/cm3的电极块，经自动堆垛后成为Φ860 X 5600，重量达11. 2吨的圆柱状电极，并用夹具夹紧；(2)将海绵钛圆柱电极放入真空等离子焊箱内，抽真空到0.Imbar以下，然后充入高纯氩气并使焊箱内压カ达到300mbar，同时运用三台焊枪在70mm/min的焊接速度下，自动旋转电极，并根据电极直径的大小纵焊12条直焊縫，焊接牢固后去除夹具；(3)将钛电极置入大型10吨真空自耗电弧炉内，电极杆的行程足够长，在炉内运用自动焊接上同牌号的辅助电极，辅助电极与自耗炉电极杆的电极夹头相联接，电极整体成为 ー个极端，坩埚模具为另ー极端，炉内抽真空至3. OPa以下，之后接通电源，使极端间起弧， 然后逐步加大电流并稳定至^KA,逐步加大电压并稳定至34V，经过起弧、正常熔炼、热封顶的熔炼过程，使钛电极得到一次熔炼，待钛溶液在坩埚模具中冷却、凝固后，制得一次钛锭；(4)将一次钛锭表面经过清理之后，再置入到10吨真空自耗电弧炉内，焊接上辅助电扱，并与电极夹具相联接，使之成为极端，炉内抽真空至2. OPa以下，再接通电源，然后逐步加大电流并稳定至38KA，逐步加大电压并稳定至36V，经过起弧、正常熔炼、热封顶的熔炼过程，使一次钛锭得到再次熔炼，待钛溶液在坩埚模具中冷却、再凝固后，得到二次钛锭；(5)将二次钛锭进行扒皮处理，去除表面气孔、裂纹等缺陷后，重量为10.3吨，并取样做化学成分分析，分析结果如下表权利要求1. 一种大吨位钛铸锭的熔炼エ艺方法，其具体步骤如下(1)、混料压制电极取各批次的材料化学成分符合GB/T2524-2002要求的海绵钛， 经过混配料系统的自动称重、下料及混料后进入80KN油压机模腔内，经过油压机挤压成 Φ860mm为1/4圆形、Φ760ι πι为1/3圆形、Φ660ι πι为1/2圆形，高度均为200mm、密度达 3. 4-3. 5g/cm3的电极块，经自动堆垛后成为长度最长可达6000mm，重量最大可达12吨的圆柱状电极，并用夹具夹紧；(2)、焊接电极将海绵钛圆柱电极放入真空等离子焊箱内，抽真空到0.Imbar以下，然后充入高纯氩气并使焊箱内压カ达到300mbar，同时运用三台焊枪在60 — 110mm/min的焊接速度下，自动旋转电极，并根据电极直径的大小纵焊6 — 12条直焊縫，焊接牢固后去除夹具.(3)、一次熔炼将钛电极置入大型10吨真空自耗电弧炉内，电极杆的行程足够长，在炉内运用自动焊接上同牌号的辅助电极，辅助电极与自耗炉电极杆的电极夹头相连接，电极整体成为ー个极端，坩埚模具为另ー极端，炉内抽真空至3. OPa以下，之后接通电源，使极端间起弧，然后逐步加大电流并稳定至M-30KA，逐步加大电压并稳定至30-38V，经过起弧、正常熔炼、热封顶的熔炼过程，使钛电极得到一次熔炼，待钛溶液在坩埚模具中冷却、凝固后，制得一次钛锭；(4)、二次熔炼将一次钛锭表面经过清理之后，再置入到10吨真空自耗电弧炉内，焊接上辅助电极，并与电极夹具相联接，使之成为极端，炉内抽真空至2. OPa以下，再接通电源，然后逐步加大电流并稳定至35-40KA，逐步加大电压并稳定至33-40V，经过起弧、正常熔炼、热封顶的熔炼过程，使一次钛锭得到再次熔炼，待钛溶液在坩埚模具中冷却、再凝固后，得到二次钛锭；(5)、铸锭扒皮检验将二次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫，彭晖，
申请(专利权)人：湖南金天钛业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：