一种大吨位钛铸锭的熔炼工艺方法

摘要

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。

主权项

一种大吨位钛铸锭的熔炼工艺方法，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/T 2524‑2002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、Φ760mm为1/3圆形、Φ660mm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0.1mbar以下，然后充入高纯氩气并使焊箱内压力达到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条直焊缝，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，电极整体成为一个极端，坩埚模具为另一极端，炉内抽真空至3.0Pa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24‑30KA，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2.0Pa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。