本发明涉及一种去除气泡的方法，尤其是一种去除电子束冷床炉浇铸钛及钛合金空心锭气泡的方法。
背景技术：
钛及钛合金在浇铸过程中，由于受设备及工艺的限制，往往有气泡随钛液流动进入铸锭，造成铸锭表面氧化，心部有气泡进入，随着铸锭冷却凝固，会形成小气孔。表面氧化经过铣皮能消除，心部气孔对后续延压加工及铸锭性能有非常大的影响，而心部气孔去除尚无较好的办法，气孔一旦形成，将浪费大量资源。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于针对空心铸锭在浇铸过程中心部有气泡，影响铸锭质量的不足，为了解决上述问题，本发明提出一种去除电子束冷床炉浇铸钛及钛合金空心锭气泡的方法，能够在浇铸过程中消除大量气体及气泡，减少铸锭表面氧化及心部气孔形成，使铸锭质量大大提高。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案具体如下：
一种去除电子束冷床炉浇铸钛及钛合金空心锭气泡的方法，包括如下步骤：
步骤（1）、抽真空
待加料完毕后，关闭加料室盖，利用真空泵组对加料室进行抽空，待达到条件后连通加料室与熔炼室，并继续抽空；
步骤（2）、结晶
在钛液流入精炼冷床时开启对应电子枪，待液位没过精炼冷床溢流口流入结晶器后，打开结晶器对应电子枪，并根据熔炼速度进行能量补充；在增大功率同时调节熔炼速度，拉锭速度及冷却水流量；
步骤（3）、拉锭
待结晶器内液位到达设定线时开始拉锭，在一定的拉锭速度下，使频率与振幅在可控范围内，通过拉锭油缸轻微抖动；确保拉锭平稳进行，不会出现拉锭波动；
步骤（4）、出锭
在补缩结束后冷却3-4小时出锭，此时可获得内部质量较好的铸锭。
进一步地，步骤（1）中，真空度≤0.8pa时起枪预热，在预热过程中继续用真空泵组对熔炼室抽真空，待熔炼室真空度≤0.6pa时下料熔炼、拉锭。
进一步地，步骤（2）中，在钛液流入精炼冷床时开启对应电子枪的功率为410kw-450kw；打开结晶器对应电子枪时，设置功率为320kw-360kw。
进一步地，步骤（3）中，频率为10-20hz，振幅为1-8mm。
进一步地，步骤（2）中，在增大功率同时调节熔炼速度，拉锭速度及冷却水流量，熔炼速度控制为700-800kg/h，拉速为11-15mm/min，结晶器冷却水回水流量为1700l/min左右。
进一步地，步骤（3）中，熔炼至5500mm后拉速降为11-13mm/min。
本发明根据设备工艺抽真空并维持足够的真空度；加大精炼冷床和结晶器对应电子枪的功率；在拉锭过程中利用拉锭设备特性使铸锭轻微震动；待铸锭自然冷却后铸锭心部气泡将被去除。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明将抽真空分为两个阶段，优化了不同阶段的真空度，海绵钛及合金、炉膛内气体大量减少，钛液内气泡也相对应减少。
2、本发明在真空及设备稳定情况下增大精炼冷床及结晶器对应电子枪功率，使钛液中的气泡快速吸热膨胀，浮出钛液表面，通过持续真空抽走，再次减少钛液中的气泡。在增大功率同时调节熔炼速度，拉锭速度及冷却水流量，避免熔炼缺陷的产生。
3、本发明通过调节油缸活塞，行程及工作压力，使频率与振幅在可控范围内，通过拉锭油缸轻微抖动，结晶器内钛液中的气泡从心部浮出到表面，通过持续抽空抽走，此步骤后钛液心部气泡已基本去除。
4、本发明通过调节现有设备及参数，达到极佳的熔炼效果，节省费用；操作简单，关键环节可控；可大大提高铸锭质量；后续延压加工缺陷减少，提高成材率。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
实施例1
本实施例的去除电子束冷床炉浇铸钛及钛合金空心锭气泡的方法。本实施例以内径为φ130×7500mm，补缩端为尾部为例。该方法包括如下步骤：
步骤一、抽真空
待加料完毕后，关闭加料室盖，利用真空泵组对加料室进行抽空，待达到条件后连通加料室与熔炼室，并继续抽空。真空0.5pa时起枪预热，在预热过程中继续用真空泵组对熔炼室抽真空，待熔炼室真空0.2pa时下料熔炼、拉锭，在高真下海绵钛及合金、炉膛内气体大量减少，钛液内气泡也相对应减少。
步骤二、结晶
在钛液流入精炼冷床时开启对应电子枪，设置功率为430kw。待液位没过精炼冷床溢流口流入结晶器后，打开结晶器对应电子枪，设置功率为330kw，并根据熔炼速度进行能量补充。在该步骤中在真空及设备稳定情况下增大精炼冷床及结晶器对应电子枪功率，使钛液中的气泡快速吸热膨胀，浮出钛液表面，通过持续真空抽走，再次减少钛液中的气泡。在增大功率同时调节熔炼速度，拉锭速度及冷却水流量，避免熔炼缺陷的产生。熔炼速度控制为700kg/h，拉速为11mm/min，结晶器冷却水回水流量为1700l/min。
步骤三、拉锭
待结晶器内液位到达设定线时开始拉锭，此时结晶器油缸在拉锭运行过程中有轻微抖动，频率15hz，振幅2mm，此时应注意拉锭速度，防止拉锭过快产生拉裂等缺陷；在该步骤中，通过调节油缸活塞，行程及工作压力，使频率与振幅在可控范围内，通过拉锭油缸轻微抖动，结晶器内钛液中的气泡从心部浮出到表面，通过持续抽空抽走，此步骤后钛液心部气泡已基本去除。熔炼过程中油缸工作压力为150bar，每级油缸行程为2200mm，在熔炼至5500mm后拉速降为11mm/min，以确保拉锭平稳进行，不会出现拉锭波动情况。
步骤四、出锭
在补缩结束后冷却3小时出锭，此时可获得内部质量较好的铸锭。
实施例2
本实施例的去除电子束冷床炉浇铸钛及钛合金空心锭气泡的方法。本实施例以内径为φ130×7500mm，补缩端为尾部为例。该方法包括如下步骤：
步骤一、抽真空
待加料完毕后，关闭加料室盖，利用真空泵组对加料室进行抽空，待达到条件后连通加料室与熔炼室，并继续抽空。真空0.4pa时起枪预热，在预热过程中继续用真空泵组对熔炼室抽真空，待熔炼室真空0.2pa时下料熔炼、拉锭，在高真下海绵钛及合金、炉膛内气体大量减少，钛液内气泡也相对应减少。
步骤二、结晶
在钛液流入精炼冷床时开启对应电子枪，设置功率为450kw。待液位没过精炼冷床溢流口流入结晶器后，打开结晶器对应电子枪，设置功率为360kw，并根据熔炼速度进行能量补充。熔炼过程中熔炼速度控制为800kg/h，拉速为15mm/min，结晶器冷却水回水流量为1700l/min。
步骤三、拉锭
待结晶器内液位到达设定线时开始拉锭，此时结晶器油缸在拉锭运行过程中有轻微抖动，此时应注意拉锭速度，防止拉锭过快产生拉裂等缺陷；在该步骤中，通过调节油缸活塞，行程及工作压力，使频率与振幅在可控范围内，通过拉锭油缸轻微抖动，结晶器内钛液中的气泡从心部浮出到表面，通过持续抽空抽走，此步骤后钛液心部气泡已基本去除。熔炼过程中油缸工作压力为150bar，每级油缸行程为2200mm，频率为18hz，振幅为4mm，在熔炼至5500mm后拉速降为13mm/min，以确保拉锭平稳进行，不会出现拉锭波动情况。
步骤四、出锭
在补缩结束后冷却4小时出锭，此时可获得内部质量较好的铸锭。
实施例3
本实施例的去除电子束冷床炉浇铸钛及钛合金空心锭气泡的方法。本实施例以内径为φ130×7500mm，补缩端为尾部为例。该方法包括如下步骤：
步骤一、抽真空
待加料完毕后，关闭加料室盖，利用真空泵组对加料室进行抽空，待达到条件后连通加料室与熔炼室，并继续抽空。真空≤0.5pa时起枪预热，在预热过程中继续用真空泵组对熔炼室抽真空，待熔炼室真空≤0.2pa时下料熔炼、拉锭，在高真下海绵钛及合金、炉膛内气体大量减少，钛液内气泡也相对应减少。
步骤二、结晶
在钛液流入精炼冷床时开启对应电子枪，设置功率为410kw。待液位没过精炼冷床溢流口流入结晶器后，打开结晶器对应电子枪，设置功率为320kw，并根据熔炼速度进行能量补充。实际熔炼过程中熔炼速度控制为750kg/h，拉速为13mm/min，结晶器冷却水回水流量为1700l/min。
步骤三、拉锭
待结晶器内液位到达设定线时开始拉锭，此时结晶器油缸在拉锭运行过程中有轻微抖动，频率15hz，振幅4mm，此时应注意拉锭速度，防止拉锭过快产生拉裂等缺陷；在该步骤中，通过调节油缸活塞，行程及工作压力，使频率与振幅在可控范围内，通过拉锭油缸轻微抖动，结晶器内钛液中的气泡从心部浮出到表面，通过持续抽空抽走，此步骤后钛液心部气泡已基本去除。在实际熔炼过程中油缸工作压力为150bar，每级油缸行程为2200mm，在熔炼至5500mm后拉速降为13mm/min，以确保拉锭平稳进行，不会出现拉锭波动情况；
步骤四、出锭
在补缩结束后冷却4小时出锭，此时可获得内部质量较好的铸锭。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。