技术特征：
1.一种精确控制gh4169d合金中微量元素硼含量的熔炼工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、配料；按照gh4169d合金的成分范围和真空感应熔炼炉的容量，对原材料进行配料；步骤2、装料；把主元素镍、钴、铬、铌、钨、钼装入熔炼炉的坩埚内。步骤3、熔化；启动冷却水系统和真空系统，对熔炼室抽真空，真空度＜5pa，启动电源，梯度增加提高送电功率，熔化金属材料；步骤4、测温；停止熔炼电源功率，测量gh4169d合金金属熔体的温度，使钢液熔炼温度范围达到1550℃～1580℃；步骤5、精炼及合金化；停止送电功率输入。向钢液中依次添加钛、铝金属元素，把设备熔炼功率增加到正常熔化功率的60％～80％，每次添加金属料后，搅拌合金熔体5min～15min；步骤6、向熔炼室内充入高纯氩气ar，要求氩气纯净度≥99.9％，熔炼室内的氩气压强范围达到10000pa～20000pa；步骤7、添加微量元素硼；微量元素硼的添加采用镍-硼二元中间合金的方式加入，采用高纯镍箔包裹好中间合金，放入加料器中，送入高温合金钢液中进行熔化，设备满功率送电，进行搅拌2min～5min；步骤8、测量金属液的温度，金属液温度范围1450℃～1480℃；步骤9、浇注；熔炼电源功率降低到正常熔化功率的30％～40％，把材料化清后的钢液浇注到钢锭模中进行冷却。2.如权利要求1所述的精确控制gh4169d合金中微量元素硼含量的熔炼工艺，其特征在于，所述步骤1经过清理表面氧化皮后的原材料。3.如权利要求1所述的精确控制gh4169d合金中微量元素硼含量的熔炼工艺，其特征在于，所述原材料含量少并且重量要求严格的微量元素配料需要采用精度达到0.01克的电子秤。4.如权利要求1所述的精确控制gh4169d合金中微量元素硼含量的熔炼工艺，其特征在于，所述步骤2装料需分层装炉，装料时按照“下大上小”方式装入。5.如权利要求1所述的精确控制gh4169d合金中微量元素硼含量的熔炼工艺，其特征在于，所述步骤3熔化是先启用设备正常熔化功率的20％～25％，对坩埚中的主元素料进行加热烘烤2～3h；然后进一步提高功率到30％～50％，保持时间2～3h；提高熔炼功率到90％～100％，完全熔化金属材料。6.如权利要求1所述的精确控制gh4169d合金中微量元素硼含量的熔炼工艺，其特征在于，所述步骤4测温是通过热电偶测温系统测量。7.如权利要求1所述的精确控制gh4169d合金中微量元素硼含量的熔炼工艺，其特征在于，所述步骤7镍-硼二元中间合金中硼元素含量选择范围为20％～40％wt，合金纯净度≥99.9％。8.如权利要求1所述的精确控制gh4169d合金中微量元素硼含量的熔炼工艺，其特征在于，所述步骤7镍-硼二元中间合金中硼元素含量选定为合金成分范围中间值+6ppm～10ppm，并且硼元素重量计算转化到中间合金的添加重量。
技术总结
本发明属于航空发动机用高品质GH4169D合金熔炼制备过程中微量元素精确控制技术领域，涉及一种精确控制GH4169D合金中微量元素硼含量的熔炼工艺。本发明采用镍硼中间合金作为添加料，避免了合金烧损，同时二元合金镍硼熔点比硼元素显著降低，能够尽快熔化并降低元素偏析，并且在中间合金加热合金熔体中后，采用满功率尽快搅拌3min～5min，钢液测温合格后，马上浇注到钢锭模中冷却成型。经测定，采用该工艺浇注的GH4169D合金中，微量元素硼的含量范围控制精确，真空感应熔炼的10炉批GH4169D合金中的微量元素硼波动范围≤5ppm，有助于降低GH4169D合金的批次性能波动。本发明主要用于高品质高温合金中微量易烧损元素的精确控制，以满足航空发动机对高性能GH4169D合金的需求。求。
技术研发人员：张勇 韦康
受保护的技术使用者：中国航发北京航空材料研究院
技术研发日：2022.07.20
技术公布日：2022/11/11