一種包含難熔金屬芯棒的鈦電極制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種包含難熔金屬芯棒的鈦電極制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦材具有高強(qiáng)度、密度小、優(yōu)良的耐腐蝕性和生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，已在國民經(jīng)濟(jì)和社會生活的許多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。目前鈦材真空熔煉生產(chǎn)工藝路線穩(wěn)定、工藝方法成熟，在難熔金屬熔煉方面，主要有電子束冷床爐熔煉和真空自耗電弧熔煉，電子束冷床爐熔煉高純難熔金屬成品率高、成分均勻，但存在設(shè)備投入大、能耗大、成本高、操作復(fù)雜、鑄錠重量受限等缺點(diǎn)，真空自耗電弧熔煉含有難熔金屬元素合金，該熔煉方法操作簡單、成分均勻，但也存在成品率低、成本高，并且需提前制作中間合金，增加生產(chǎn)工序、生產(chǎn)成本、材料損耗等缺點(diǎn)。
[0003]本發(fā)明一種包含難熔金屬芯棒的鈦電極制備方法，是在鈦材真空自耗電弧熔煉用電極常規(guī)制備的基礎(chǔ)上，由直接壓制的具有一定凹槽的電極塊與適合電極塊凹槽形狀的難熔金屬芯棒拼焊組成電極，通過選擇合適的真空自耗電弧熔煉工藝，能夠熔煉出達(dá)到配比計算要求的、成分均勻的無偏析優(yōu)質(zhì)鑄錠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種不進(jìn)行額外的中間合金制作而直接包含難熔金屬進(jìn)行真空自耗電弧熔煉用電極的制備。在鈦合金真空自耗電弧熔煉用電極常規(guī)制備的基礎(chǔ)上，由直接壓制的具有一定凹槽的電極塊與適合電極塊凹槽形狀的難熔金屬芯棒拼焊組成電極，通過選擇合適的真空自耗電弧熔煉工藝，能夠熔煉出達(dá)到配比計算要求的、成分均勻的無偏析優(yōu)質(zhì)鑄淀，能夠減少生廣成本、生廣工序，降低能耗，提聞成品率。
[0005]本發(fā)明的特點(diǎn):電極由電極塊和難熔金屬芯棒組成，由于電極最終要裝入水冷銅坩堝內(nèi)，也受熔煉用水冷銅坩堝的長度和內(nèi)徑限制。難熔金屬為W、Mo、Nb、Ta等溫度超過20000C的金屬，難熔金屬制作成長度2.1?2.7m的方棒或圓棒，成為后續(xù)與電極塊拼焊的芯棒。電極塊由海綿鈦與其他所需中、低熔點(diǎn)金屬壓制而成，電極塊壓制用模具具有圓弧或其他形狀突起，能夠壓出表面具有一定的凹槽，長度300?350mm、寬度200?400mm，在兩電極塊對合焊接后，留有容納難熔金屬芯棒的孔腔，難熔金屬芯棒與幾節(jié)電極塊拼接后成為能夠進(jìn)行熔煉的電極。每根電極所用難熔金屬芯棒必須是完整一根，如果由幾根長度不等難熔金屬芯棒組成，則必須進(jìn)行組焊而成整根。電極塊由海綿鈦與其他所需金屬分層排布，由油壓機(jī)壓制而成，電極塊凹槽與難熔金屬芯棒尺寸設(shè)計合適，使得拼焊后難熔金屬芯棒與電極塊凹槽結(jié)合緊湊。
【附圖說明】
[0006]附圖1是電極橫截面圖。
[0007]附圖2是電極塊與難熔金屬芯棒組合圖。
【具體實施方式】
[0008]實施例1:采用I級海綿鈦、鋁豆以及鑰圓棒為原料，按名義成分T1-8Al_15Mo進(jìn)行配比，經(jīng)混料后壓制成電極塊，再將電極塊用氬弧焊接方法焊接成熔煉用電極，在真空自耗電弧熔煉爐中進(jìn)行三次熔煉成Φ440πιπι鑄錠。使用快鍛機(jī)將鑄錠在1150°C進(jìn)行開坯鍛造，經(jīng)多次繳拔后成為Φ IlOmm的圓棒還，然后在980°C以下溫度進(jìn)行精鍛成為C>60mm的圓棒坯，最后經(jīng)機(jī)加扒皮、打磨修傷后軋制成Φ8πιπι線材，再磨削或修磨去除氧化皮，經(jīng)輥模拉絲冷拉為Φ 2mm絲材。
[0009]實施例2:采用I級海綿鈦、工業(yè)級海綿鋯以及鈮圓棒為原料，按名義成分T1-13Nb-13Zr進(jìn)行配比，經(jīng)混料后壓制成電極塊，再將電極塊用氬弧焊接方法焊接成熔煉用電極，在真空自耗電弧熔煉爐中進(jìn)行三次熔煉成鑄錠。使用快鍛機(jī)將鑄錠在1050°C進(jìn)行開還鍛造，經(jīng)多次繳拔后成為δ 50mm的方板還，然后在950°C以下進(jìn)行軋制成為δ 5mm的板坯，最后經(jīng)噴砂、修傷、酸洗后冷軋制所需厚度的板材。
【主權(quán)項】
1.一種包含難熔金屬芯棒的鈦電極制備方法，其特征在于:電極由電極塊和難熔金屬芯棒組成，難熔金屬組焊成長度2.1?2.7m的方棒或圓棒，電極塊由海綿鈦與其他所需中、低熔點(diǎn)金屬分層排布壓制而成，表面具有一定的凹槽，長度300?350mm、寬度200?400mm ;在兩電極塊對合焊接后，留有容納難熔金屬芯棒的孔腔，難熔金屬芯棒與電極塊拼接焊接后成為電極，拼焊后難熔金屬芯棒與電極塊凹槽結(jié)合緊湊；適用于不進(jìn)行額外的中間合金制作而直接包含難熔金屬進(jìn)行真空自耗電弧熔煉用電極的制備。
【專利摘要】一種包含難熔金屬芯棒的鈦電極制備方法，提供一種能夠減少真空自耗電弧熔煉生產(chǎn)成本、生產(chǎn)工序，降低能耗，提高成品率的鈦電極制備方法。電極由電極塊和難熔金屬芯棒組成，難熔金屬組焊成長度2.1～2.7m的方棒或圓棒，電極塊由海綿鈦與其他所需中、低熔點(diǎn)金屬壓制而成，分層排布，表面具有一定的凹槽，長度300～350mm、寬度200～400mm；在兩電極塊對合焊接后，留有容納難熔金屬芯棒的孔腔，難熔金屬芯棒與電極塊拼接焊接后成為電極，拼焊后難熔金屬芯棒與電極塊凹槽結(jié)合緊湊。適用于不進(jìn)行額外的中間合金制作而直接包含難熔金屬進(jìn)行真空自耗電弧熔煉用電極的制備。
【IPC分類】C22B9/20, H05B7/07
【公開號】CN104981040
【申請?zhí)枴緾N201410136286
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】西安中泰新材料科技有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年4月7日