專利名稱：一種含鉬鈦合金的熔煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鈦合金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鈦合金的熔煉方法，尤其是一種含鉬鈦合 金的熔煉方法。
背景技術(shù)：
鈦合金因其獨特的性質(zhì)而在航空航天飛行器、醫(yī)用材料、石油鉆井等行業(yè)得到大 量應(yīng)用，且隨著航空航天器設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，對高性能鈦合金的需求量也越來越大，飛行器 中鈦合金的用量在一定程度上帶表了該飛行器的先進(jìn)性。然而，鈦合金一般含有較多的難 容元素如鉬等，在制備過程中需采用真空及高溫熔煉，需要消耗大量的電力，因而成本高昂 成為了限制其在飛行器或民用領(lǐng)域中的應(yīng)用的主要因素。鉬與鈦合金β相同為體心立方 點陣，具有相同的晶格類型，它能以原子置換的方式大量溶入鈦合金中，產(chǎn)生效小的晶格畸 變。因此，鉬元素在強(qiáng)化鈦合金的同時，可保持其較高的塑性，且不與鈦發(fā)生共析或包析反 應(yīng)而生成脆性相，組織穩(wěn)定性好，因而鉬元素被廣泛的應(yīng)用于鈦合金中。在傳統(tǒng)的工藝過程 中，鉬元素以中間合金如鈦鉬或鋁鉬中間合金的形式加入鈦合金中。當(dāng)鈦合金中的鉬含量 較高時，傳統(tǒng)工藝中容易在鈦合金中形成不熔塊、偏析等缺陷。同時，鈦鉬或者鋁鉬中間合 金價格高昂，從而大幅增加鈦合金的成本，限制了鈦合金的應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種含鉬鈦合金的熔煉方法， 該方法在傳統(tǒng)的工藝路線基礎(chǔ)上，采用低成本的鉬粉代替成本高昂的鈦鉬或鋁鉬中間合金 作為原料加入鈦合金中，采用多次真空自耗電弧熔煉爐進(jìn)行熔煉獲得成分均勻的含鉬鈦合 金鑄錠。其即能有效提高制備的鈦合金的性能，又能實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)鈦合金的目的。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的本發(fā)明提出的該種含鉬鈦合金的熔煉方法為以重量百分比計，在顆粒狀或屑狀 鈦合金原材料混料時加入 40%的鉬粉，然后經(jīng)多次真空自耗電弧熔煉獲得成分均勻 的含鉬鈦合金鑄錠。進(jìn)一步的，上述含鉬鈦合金的熔煉方法，具體包括以下步驟1)配料、壓制按照重量百分比將鉬粉混入顆粒狀或屑狀鈦合金原材料中形成混合物Α，用壓機(jī) 將混合物A壓制成塊狀的電極塊；2)電極制備將壓制好的電極塊組焊成長條狀電極，焊接真空小于SPa ；3) 一次熔煉用上一步制得的長條狀電極作為自耗電極在真空自耗電弧爐中進(jìn)行熔煉獲得一 次錠；所述一次熔煉的熔煉電流為2 5KA，熔煉電壓控制在26 30V ；4) 二次熔煉
將一次錠倒置并作為自耗電極在真空自耗電弧爐中進(jìn)行二次熔煉獲得二次錠；所 述二次熔煉的熔煉電流為4 8KA，熔煉電壓控制在26 32V ；5)三次熔煉將二次錠倒置并作為自耗電極在真空自耗電弧爐中進(jìn)行三次熔煉獲得成品鑄錠， 所述三次熔煉的熔煉電流為5 10KA，熔煉電壓控制在26 32V ；6)冷卻熔煉完成后成品鑄錠要求冷卻到200°C以下出爐，制得所述的含鎢鈦合金。進(jìn)一步，在上述步驟2)中，采用真空等離子弧或真空電子束電極阻焊方法進(jìn)行電 極焊接。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明采用鉬粉作為原料加入含鉬鈦合金中，由于省略了從鉬粉由粉末冶金和后 續(xù)的變形加工工藝進(jìn)行制備成鉬棒，再由鉬棒和海綿鈦經(jīng)真空自耗電弧熔煉形成鈦鉬中間 的過程，或者是由鋁熱法由鉬和鋁生成鋁鉬合金的中間過程，大幅降低了含鉬鈦合金的生 產(chǎn)成本，可獲得成分均勻，無偏析及夾雜的含鉬鈦合金鑄錠，可帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實施例方式本發(fā)明的含鉬鈦合金的熔煉方法采用低成本的鉬粉代替成本高昂的鈦鉬或鋁鉬 中間合金作為原料加入顆粒狀或屑狀鈦合金中，經(jīng)多次真空自耗電弧熔煉獲得成分均勻鈦 合金鑄錠，本發(fā)明中要求鈦合金中鉬的含量以重量百分?jǐn)?shù)計為 40%。下面通過實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述實施例1 以下以TAll合金為例詳細(xì)說明本發(fā)明的制備方法。1)配料、壓制采用海綿鈦，鉬粉，A1-55V中間合金，純鋁為原料，按重量百分比配比為Mo 1%, A1-55V:1.8%,A1 7. 19%、混料300Kg，用壓機(jī)壓制成單塊重量為IOKg的電極塊。2)電極制備采用真空等離子弧或真空電子束電極阻焊方法將壓制好的電極塊組焊成長條狀 電極，焊接真空小于8Pa。3) 一次熔煉用上一步制得的長條狀電極作為自耗電極在真空自耗電弧爐中進(jìn)行熔煉獲得一 次錠，熔煉電流2 5KA，熔煉電壓控制在26 30V。4) 二次熔煉將一次錠倒置并作為自耗電極在真空自耗電弧爐中進(jìn)行二次熔煉獲得二次錠，熔 煉電流4 8KA，熔煉電壓控制在26 32V。5)三次熔煉將二次錠倒置并作為自耗電極在真空自耗電弧爐中進(jìn)行三次熔煉獲得成品鑄錠， 熔煉電流5 10KA，熔煉電壓控制在26 32V。6)冷卻熔煉完成后鑄錠要求冷卻到200°C以下出爐，避免未冷卻的鑄錠出爐后發(fā)生氧化等缺陷。出爐后即得到所要制備的產(chǎn)品。對上述制備的產(chǎn)品進(jìn)行車床平頭及扒皮后，在鑄錠的頭部及上、中、下分別取塊狀 和屑狀試樣進(jìn)行成分分析，鉬含量的成分分析結(jié)果如表1所示表1制備的TAll合金鉬含量(％ )
權(quán)利要求
一種含鉬鈦合金的熔煉方法，其特征在于，以重量百分比計，在顆粒狀或屑狀鈦合金原材料混料時加入1％～40％的鉬粉，然后經(jīng)多次真空自耗電弧熔煉獲得成分均勻的含鉬鈦合金鑄錠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述含鉬鈦合金的熔煉方法，其特征在于，具體包括以下步驟1)配料、壓制按照重量百分比將鉬粉混入顆粒狀或屑狀鈦合金原材料中形成混合物，將混合物壓制 成塊狀的電極塊；2)電極制備將壓制好的電極塊組焊成長條狀電極，焊接真空小于8Pa ；3)一次熔煉用上一步制得的長條狀電極作為自耗電極在真空自耗電弧爐中進(jìn)行熔煉獲得一次錠; 所述一次熔煉的熔煉電流為2 5KA，熔煉電壓控制在26 30V ；4)二次熔煉將一次錠倒置并作為自耗電極在真空自耗電弧爐中進(jìn)行二次熔煉獲得二次錠；所述二 次熔煉的熔煉電流為4 8KA，熔煉電壓控制在26 32V ；5)三次熔煉將二次錠倒置并作為自耗電極在真空自耗電弧爐中進(jìn)行三次熔煉獲得成品鑄錠，所述 三次熔煉的熔煉電流為5 10KA，熔煉電壓控制在26 32V ；6)冷卻熔煉完成后成品鑄錠要求冷卻到200°C以下出爐，制得所述的含鎢鈦合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含鉬鈦合金的熔煉方法，其特征在于，在步驟2)中，采用真空 等離子弧或真空電子束電極阻焊方法進(jìn)行電極焊接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含鉬鈦合金的熔煉方法以重量百分比計，在顆粒狀或屑狀鈦合金原材料混料時加入1％～40％的鉬粉，然后經(jīng)多次真空自耗電弧熔煉獲得成分均勻的含鉬鈦合金鑄錠。本發(fā)明采用鉬粉作為原料加入含鉬鈦合金中，由于省略了從鉬粉由粉末冶金和后續(xù)的變形加工工藝進(jìn)行制備成鉬棒，再由鉬棒和海綿鈦經(jīng)真空自耗電弧熔煉形成鈦鉬中間的過程，或者是由鋁熱法由鉬和鋁生成鋁鉬合金的中間過程，大幅降低了含鉬鈦合金的生產(chǎn)成本，可獲得成分均勻，無偏析及夾雜的含鉬鈦合金鑄錠，可帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C22C1/02GK101967582SQ201010293079
公開日2011年2月9日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者余光華, 劉娣, 周中波, 常輝, 張利軍, 田軍強(qiáng), 白鈺, 薛祥義 申請人:西安西工大超晶科技發(fā)展有限責(zé)任公司