[发明专利]钛及钛合金管坯专用钛锭的熔铸工艺及专用坩埚

说明书

技术领域

本发明属于金属熔炼技术领域，特别是钛及钛合金金属材料的熔炼

背景技术

传统挤压钛管将钛锭用深孔钻掏空或者用线切割掏空，既增加了生产时间又增加了生产成本。比如按普通直径220钛锭需要挤压成品直径160*15钛管坯计算，传统工艺需要将220钛锭内孔掏成130直径的孔然后在挤压，如果该管坯长度是700mm的话那内孔需要掏空的重量是42公斤，这部分金属就只能作为废品处理。这样的加工方法对于价值昂贵的稀有金属来说，不仅材料浪费严重，而且加工过程很长，造成管材成本大大增加。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种钛及钛合金管坯专用钛锭的熔铸工艺及专用坩埚，以减少钛钛及钛合金在加工中的损耗，减少加工时间，提高经济效益。

具体地说，钛及钛合金管坯专用钛锭的熔铸工艺，其是按照如下步骤实施：

(1)用比需熔炼的钛及钛合金熔点高的金属制成芯棒，并定位于熔炼坩埚内；

(2)将需要熔炼的钛及钛合金放置在棒芯周围并开始加温熔炼；

(3)熔炼结束后取出芯棒。

在高熔点芯棒外有脱模保护层。这样有利于快速方便的从钛锭中取出芯棒。芯棒采用金属钨或钼或其合金制成。由于金属钨或钼或其合金均属于比较容易得到的高熔点金属，而且其加工性能也不错，作为芯棒是不错的选择。

本发明另外一种钛及钛合金钛锭的熔铸工艺，其是按照如下步骤实施：

(1)在熔炼坩埚内连接一个内部空心的中空管；

(2)将需要熔炼的钛及钛合金放置在中空管周围；

(3)给坩埚加温熔炼的同时给中空管内通入冷却水；

(4)熔炼结束后取出空心钛锭。

上述工艺专用坩埚，包括坩埚体，其在坩埚体内固定一个内部空心的中空管，该中空管与冷却水连通。中空管采用与坩埚体相同的材料或者比其熔点高的金属制成。

本发明在传统钛锭熔铸的过程中将钨，钼等难溶金属预埋入钛锭中或者通过冷却在熔铸过程中产生空洞，制成具有空洞的钛锭。利用本发明熔铸的工艺应用广泛，可应用于钛管坯料专用钛锭，钛锭成品可以直接进入挤压机挤压，减少了加工过程时间以及加工损耗。与传统工艺相比具有以下优点：

(1)可以克服钛锭冒口产生气孔无法正常使用的情况。

(2)克服了传统挤压钛管将钛锭用深孔钻掏空或者用线切割掏空，既增加了生产时间又增加了生产成本的缺陷。使用中空钛锭就可以直接生产成品，然后挤压至成品。既节省生产时间也节省了原料。按普通直径220钛锭需要挤压成品直径160*15钛管坯计算，传统工艺需要将220钛锭内孔掏成130直径的孔然后在挤压，如果该管坯长度是700mm的话那内孔需要掏空的重量是42公斤，这42公斤掏空稀贵金属就作为废品处理。而采用本发明两种工艺中任何一种熔铸，就可以节省这42公斤原料，同时制作管材时还节省加工量，本发明的经济效益是显而易见的。

附图说明

图1为本发明专用坩埚结构示意图。

具体实施方式

在钛电极(坩埚或者真空自耗电弧炉)中预埋入钨或钼棒材然后熔铸，熔铸完成后取出芯棒即产出成品空心钛锭。在钨或钼棒材表面涂敷脱模剂。此种方法于传统浇注方法是有区别的。

本发明也可以通过特制坩埚通入冷却水来实现。钛及钛合金管坯专用钛锭的熔铸专用坩埚，包括坩埚体1，在坩埚体1内固定一个内部空心的中空管2，该中空管2与冷却水连通。中空管2采用与坩埚体1相同的材料或者比其熔点高的金属制成。坩埚体其余结构与现有坩埚完全相同。其熔炼工艺步骤为：

(1)在熔炼坩埚内连接一个内部空心的中空管；

(2)将需要熔炼的钛及钛合金放置在中空管周围；

(3)给坩埚加温熔炼的同时给中空管内通入冷却水；

(4)熔炼结束后取出空心钛锭。

本发明中所述的钛电极、坩埚或者真空自耗电弧炉是有色金属熔炼的通用设备，本发明对其结构没有做出改变，专用熔炼坩埚只是在普通坩埚内连接一个内部空心的中空管，然后通入冷却水即可。这里不再描述这些设备的结构和使用方法。