本发明涉及一直钛合金生产工艺,特别是一种高强耐腐钛合金生产工艺。
背景技术:
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
由于钛合金本身的特性,其本身就具备良好的高强和耐蚀性,不少生产商满足于这样现状,导致中端产品繁多,高端商品极少。
技术实现要素:
针对上述问题,加强钛合金特性,满足高端市场的需求,本发明公开了一种高强耐腐钛合金生产工艺。
为解决以上技术问题,本发明提供的技术方案是:
一种高强耐腐钛合金生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)原料选取:取粒径3.2mm以下的细颗粒钛,取高纯度金属合金和合金中间体;
其中,所述细颗粒钛、高纯度金属合金和合金中间体的质量比1:0.1~0.25:0.13~0.15;
(2)混料:所述细颗粒钛以海绵钛形式配入,所述高纯度金属合金和合金中间体以粉末状配入,按质量比,称取并将细颗粒钛高纯度金属合金和合金中间体混料均匀,得到混合物;
(3)自耗电极:将步骤(2)中得到的混合物通过油压机压制成电极块,并将钛壳包覆于电极块外,得到自耗电极,所述钛壳由纯钛板压制成形制得,其厚度不超过2mm;
(4)熔炼:采用真空自耗电弧炉对步骤(3)中所制得的自耗电极进行熔炼,从而得到本发明的高强耐腐钛合金,所述高强耐腐钛合金以铸锭形成存在;
熔炼次数为多次,包括初次熔炼、二次熔炼、三次熔炼;
初次熔炼:采用所述真空自耗电弧炉,对步骤(3)中所制作的自耗电极进行熔炼,调节真空自耗电弧炉内的初次真空度至4~5.1Pa,初次熔炼电压为23V~42V,初次熔炼电流为2900A±300A,得到初次熔炼钛合金;
二次熔炼:采用所述真空自耗电弧炉,对初次熔炼中所制作的初次熔炼钛合金进行熔炼,调节真空自耗电弧炉内的二次真空度至4~5.1Pa,二次熔炼电压为23V~42V,二次熔炼电流为(2900A±300A)*1.03,得到二次初次熔炼钛合金;
二次熔炼:采用所述真空自耗电弧炉,对二次熔炼中所制作的二次熔炼钛合金进行熔炼,调节真空自耗电弧炉内的三次真空度至4~5.1Pa,三次熔炼电压为23V~42V,三次熔炼电流为(2900A±300A)*1.03*1.03,最终得到高强耐腐钛合金。
上述的一种高强耐腐钛合金生产工艺,其中,所述高纯度金属合金为高纯度铬锰合金。
上述的一种高强耐腐钛合金生产工艺,其中,所述合金中间体为硅钛合金中间体。
上述的一种高强耐腐钛合金生产工艺,其中,所述自耗电极的大小与真空自耗电弧炉内的熔炼坩埚大小相匹配,所述熔炼坩埚的直径一般为150mm,熔炼坩埚大小变大,则初次熔炼电流等比例增大。
本发明的有益效果为:
本发明公开的一种高强耐腐钛合金生产工艺,采用细颗粒钛、高纯度金属合金和合金中间体比例混合,压制成自耗电极,并采用真空自耗电弧熔炼方法多次熔炼,制得高强耐腐钛合金,具有优秀的高强耐腐钛性,且制作工艺方法步骤简单、投入成本较低且实现方便,不仅加强钛合金特性,满足高端市场的需求。
具体实施方式
实施例一
一种高强耐腐钛合金生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)原料选取:取粒径3.2mm以下的细颗粒钛,取高纯度金属合金和合金中间体;
其中,所述细颗粒钛、高纯度金属合金和合金中间体的质量比1:0.18:0.13;
(2)混料:所述细颗粒钛以海绵钛形式配入,所述高纯度金属合金和合金中间体以粉末状配入,按质量比,称取并将细颗粒钛高纯度金属合金和合金中间体混料均匀,得到混合物;
(3)自耗电极:将步骤(2)中得到的混合物通过油压机压制成电极块,并将钛壳包覆于电极块外,得到自耗电极,所述钛壳由纯钛板压制成形制得,其厚度不超过2mm;
(4)熔炼:采用真空自耗电弧炉对步骤(3)中所制得的自耗电极进行熔炼,从而得到本发明的高强耐腐钛合金,所述高强耐腐钛合金以铸锭形成存在;
熔炼次数为多次,包括初次熔炼、二次熔炼、三次熔炼;
初次熔炼:采用所述真空自耗电弧炉,对步骤(3)中所制作的自耗电极进行熔炼,调节真空自耗电弧炉内的初次真空度至4.5Pa,初次熔炼电压为23V,初次熔炼电流为2900A±300A,得到初次熔炼钛合金;
二次熔炼:采用所述真空自耗电弧炉,对初次熔炼中所制作的初次熔炼钛合金进行熔炼,调节真空自耗电弧炉内的二次真空度至4.3Pa,二次熔炼电压为35V,二次熔炼电流为(2900A±300A)*1.03,得到二次初次熔炼钛合金;
二次熔炼:采用所述真空自耗电弧炉,对二次熔炼中所制作的二次熔炼钛合金进行熔炼,调节真空自耗电弧炉内的三次真空度至4Pa,三次熔炼电压为41V,三次熔炼电流为(2900A±300A)*1.03*1.03,最终得到高强耐腐钛合金。
上述的一种高强耐腐钛合金生产工艺,其中,所述高纯度金属合金为高纯度铬锰合金。
上述的一种高强耐腐钛合金生产工艺,其中,所述合金中间体为硅钛合金中间体。
上述的一种高强耐腐钛合金生产工艺,其中,所述自耗电极的大小与真空自耗电弧炉内的熔炼坩埚大小相匹配,所述熔炼坩埚的直径一般为150mm。
实施例二
一种高强耐腐钛合金生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)原料选取:取粒径3.2mm以下的细颗粒钛,取高纯度金属合金和合金中间体;
其中,所述细颗粒钛、高纯度金属合金和合金中间体的质量比1:0.21:0.14;
(2)混料:所述细颗粒钛以海绵钛形式配入,所述高纯度金属合金和合金中间体以粉末状配入,按质量比,称取并将细颗粒钛高纯度金属合金和合金中间体混料均匀,得到混合物;
(3)自耗电极:将步骤(2)中得到的混合物通过油压机压制成电极块,并将钛壳包覆于电极块外,得到自耗电极,所述钛壳由纯钛板压制成形制得,其厚度不超过2mm;
(4)熔炼:采用真空自耗电弧炉对步骤(3)中所制得的自耗电极进行熔炼,从而得到本发明的高强耐腐钛合金,所述高强耐腐钛合金以铸锭形成存在;
熔炼次数为多次,包括初次熔炼、二次熔炼、三次熔炼;
初次熔炼:采用所述真空自耗电弧炉,对步骤(3)中所制作的自耗电极进行熔炼,调节真空自耗电弧炉内的初次真空度至4Pa,初次熔炼电压为25V,初次熔炼电流为3480A±360A,得到初次熔炼钛合金;
二次熔炼:采用所述真空自耗电弧炉,对初次熔炼中所制作的初次熔炼钛合金进行熔炼,调节真空自耗电弧炉内的二次真空度至4.5Pa,二次熔炼电压为36V,二次熔炼电流为(3480A±360A)*1.03,得到二次初次熔炼钛合金;
二次熔炼:采用所述真空自耗电弧炉,对二次熔炼中所制作的二次熔炼钛合金进行熔炼,调节真空自耗电弧炉内的三次真空度至5Pa,三次熔炼电压为42V,三次熔炼电流为(3480A±360A)*1.03*1.03,最终得到高强耐腐钛合金。
上述的一种高强耐腐钛合金生产工艺,其中,所述高纯度金属合金为高纯度铬锰合金。
上述的一种高强耐腐钛合金生产工艺,其中,所述合金中间体为硅钛合金中间体。
上述的一种高强耐腐钛合金生产工艺,其中,所述自耗电极的大小与真空自耗电弧炉内的熔炼坩埚大小相匹配,所述熔炼坩埚的直径一般为180mm。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。