用钛屑生产钛或钛合金铸件的方法技术

本发明专利技术公开了一种用钛屑生产钛及钛合金铸件的方法。所述方法包括以下步骤：对钛屑进行洁净化处理；熔化钛屑，得到钛熔体；以及浇铸钛熔体，得到钛或钛合金铸件。本发明专利技术的用钛屑生产钛或钛合金铸件的方法能够利用钛屑制造出钛铸件或钛合金铸件，并且具有生产成本低、产品质量好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产钛或钛合金铸件的方法，更具体地讲，涉及一种。
技术介绍
钛及钛合金铸件具有优良的性能，例如良好的耐腐蚀、高强度且密度小等，所以目前在各行业得到了较为广泛的应用。现有技术中，钛及钛合金铸件大都采用海绵钛进行生产，将所需的合金料用铝箔包装与海绵钛一起压制成料块或与海绵钛相混合来进行压制料块，然后将压实成的料块焊接成一次电极。然后，采用真空自耗电极电弧炉将一次电极熔化一次或多次而获得一次或多次锭。将一次或多次锭进行加工后，采用真空自耗电极电弧凝壳炉熔化，熔化完后浇入铸型，得到钛及钛合金铸件。最后，对钛及钛合金铸件进行清理、热等静压、热处理、机械加工等后续处理。海绵钛价格高，一定程度上造成钛及钛合金铸件的·成本高、价格高。钛屑价格低，但其由于成分复杂难于利用。目前，在工业生产上，对钛屑一般采用酸碱进行处理，但由于钛屑形状、性状差异很大，造成酸碱处理工艺难于控制，环保处理难度大，且获得的钛或钛合金铸件的质量有限。
技术实现思路
针对现有技术中钛屑酸碱处理难度大的问题，本专利技术提出了一种用钛屑生产钛或钛合金的方法。根据本专利技术的生产钛或钛合金方法包括以下步骤对钛屑进行洁净化处理；熔化钛屑，得到钛熔体；浇铸钛熔体，得到钛或钛合金铸件。根据本专利技术的一方面，该方法还包括在对钛屑行洁净化处理之前，对钛屑鉴别分类。根据本专利技术的一方面，该方法还包括在对钛屑鉴别分类与对钛屑进行洁净化处理之间，破碎、筛选钛屑。根据本专利技术的一方面，该方法还包括在对钛屑进行洁净化处理与熔化钛屑之间，将钛屑放入熔炉。根据本专利技术的一方面，将钛屑放入熔炉的步骤包括压制钛屑，得到钛屑压块。根据本专利技术的一方面，该方法还包括在熔化钛屑的步骤中，将合金与钛屑混合。根据本专利技术的一方面，将钛屑放入熔炉的步骤包括将合金与钛屑混合，在合金与钛屑的混合物中，钛屑的质量含量大于O. 01%并小于99%。根据本专利技术的一方面，钛屑是加工纯钛或钛合金时产生的纯钛屑或钛合金屑中的至少一种。根据本专利技术的一方面，对钛屑鉴别分类的步骤包括通过使用X射线荧光光谱仪等化学成分分析方法对不同牌号的钛屑区别与分类，并且选择同种牌号的钛屑作为生产钛或钛合金铸件的原料；并对钛屑筛分、磁选处理。根据本专利技术的一方面，对钛屑进行洁净化处理的步骤包括在真空条件下，使用有机溶剂浸泡和超声波清洗的方法清洁钛屑，然后烘干钛屑。根据本专利技术的一方面，熔化钛屑的步骤包括使用真空水冷铜坩埚感应凝壳炉、真空非自耗电极电弧凝壳炉、电子束凝壳炉、等离子束凝壳炉和真空电渣凝壳炉中的至少一种熔化钛 屑。根据本专利技术的一方面，浇铸钛熔体的步骤包括在熔模精密铸造模型、石墨铸造模型、捣实铸造模型中的至少一种铸造模型中将钛熔体铸成钛或钛合金铸件。根据本专利技术的一方面，该方法还包括对钛或钛合金铸件进行清理、探伤、热等静压、热处理、机械处理中的至少一种后处理操作。与现有技术相比，本专利技术的能够利用钛屑制造出钛铸件或钛合金铸件，并且具有生产成本低、产品质量好的优点。附图说明图I示出了根据本专利技术的的工艺流程图。图2示出了根据本专利技术的得到的钛屑压块。图3示出了根据本专利技术的的将钛屑压块或钛屑压块配加合金进行装炉的工序的示意图。图4示出了根据本专利技术的得到的钛铸件或钛合金铸件。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术的作详细说明。图I示出了根据本专利技术的的工艺流程图。如图I所示，根据本专利技术的包括以下步骤对钛屑进行洁净化处理；熔化钛屑，得到钛熔体；以及浇铸钛熔体，得到钛或钛合金铸件。钛屑可以是加工纯钛或钛合金时产生的纯钛屑或钛合金屑中的至少一种。例如，可以为TA、TB或TC系列的工业纯钛屑或钛合金屑。在对钛屑进行洁净化处理之前，还可对钛屑进行鉴别分类。在一个实施例中，通过使用X射线荧光光谱仪对不同牌号的钛屑区别与分类，并且选择同种牌号的钛屑作为生产钛或钛合金铸件的原料。然后，破碎、筛选钛屑。在一个实施例中，通过对同种牌号的钛屑进行破碎、筛分、磁选处理，获得满足工业生产条件的钛屑。这里，可通过破碎步骤将钛屑的长度破碎至200mm-300mm以下，从而有利于筛分、磁选以及洁净化处理步骤，而且能够更加有效地去除钛屑中的杂质，并能够提高钛铸件和钛合金铸件的质量。在对钛屑进行洁净化处理的步骤中，去除钛屑中混有的杂质，获得洁净的钛屑。在一个实施例中，可通过在真空条件下，使用有机溶剂浸泡和超声波清洗的方法清洁钛屑，然后可进行烘干。这里，诸如煤油、酒精、汽油、丙酮、四氯化碳等溶解油脂类的有机溶剂均可作为上述有机溶剂。在现有技术中，对钛屑一般采用酸碱进行处理，但由于钛屑厚薄、形状、性状差异很大，造成酸碱处理工艺难于控制反应时间，同时酸碱液的环保处理难度大，且获得的钛或钛合金铸件的质量有限；然而，使用有机溶剂浸泡和超声波清洗的方法来清洁钛屑能够克服上述不足。然后，可将洁净的钛屑放入熔炉。在一个实施例中，压制钛屑，获得钛屑压块，如图2所示。之后，可在熔炉内将钛屑熔化为液态，得到钛熔体。钛熔体具有均匀的化学组成。熔炉可以是真空水冷铜坩埚感应凝壳 炉、真空非自耗电极电弧凝壳炉、电子束凝壳炉、等离子束凝壳炉或真空电渣凝壳炉中的至少一种。在将洁净的钛屑放入熔炉或熔化钛屑的步骤中，还可以将合金与钛屑混合。在一个实施例中，在压制钛屑的步骤中，钛屑是加工纯钛或钛合金时产生的纯钛屑或钛合金屑中的至少一种。如图3所示，其示出了钛屑配加合金的装炉图。在合金与钛屑混合物中，钛屑的质量含量可以大于O. 01%。在本专利技术中，与钛屑混合的合金的种类和加入量可以根据所要生产的钛合金产品的种类以及钛屑种类来确定。然后，浇铸钛熔体，得到钛或钛合金铸件，如图4所示。在一个实施例中，采用石墨铸造模型、捣实铸造模型、熔模精密铸造模型、消失模等铸型中的一个或多个作为浇铸模具。接着，还可对钛或钛合金铸件进行清理、探伤、热等静压、热处理、机械处理等中的至少一种后处理操作。示例 I将钛屑鉴别分类，选择工业纯钛(例如，TA2牌号)的钛屑进行破碎和筛选处理，得到长度为IOmm及以下的钛屑。在真空条件下，用酒精浸泡和超声波(其中，超声波频率28KHZ、功率200W、时间20分钟、震头8个、加热100W、温度50°C。)清洗的方式来清洗钛屑，然后，烘干。接下来，将钛屑压块，所得的钛屑压块如图2所示；再将压块的钛屑装入真空水冷铜坩埚感应凝壳炉，如图3所示。然后，进行熔化，熔化完后浇入石墨铸造模型形成钛铸件。对钛铸件进行清理、热等静压、热处理、机械加工等后期处理。图4所示为钛屑所生产的钛铸件。经检测，钛铸件中，Fe含量不大于O. 290%，H含量不大于O. 010%, O含量不大于O.20%, N含量不大于O. 02%,杂质和强度等参数明显优于GBT 3620. 1-2007《钛及钛合金牌号和化学成分》、GJB2896A-2007《钛及钛合金熔模精密铸件规范》中的要求。示例 2将钛屑鉴别分类，选择钛合金(例如，TC4牌号)的钛屑进行破碎和筛选处理，得到长度为200_及以下的钛屑。在真空条件下，用精制煤油和超声波清洗(其中，超声波频率42KHZ、功率500W、时间10分钟、震头数4、加热300W、温度150°C )的方式来清洗钛屑，然后，烘干。接下来，向已知量的钛屑中补充合金成分，合金成分的种类和加入量根据所要生产的钛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用钛屑生产钛或钛合金铸件的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：对钛屑进行洁净化处理；熔化钛屑，得到钛熔体；浇铸钛熔体，得到钛或钛合金铸件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺同正，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：