[发明专利]一种高含铌量的钛合金布料方法

说明书

本发明公开了一种高含铌量的钛合金布料方法，将压制成的电极块摆放于焊接平台，将称重好的铌条平铺满于电极块上表面；使用等离子焊接在铌条长度与宽度方向布满焊点，将相邻铌条连接；摆放相同数目的电极块于焊接好的铌条上方，并将上、下电极块焊接成一整体；本方法使用铌条代替铌棒，并将铌条布置于自耗电极中心位置，熔炼时，中心部位温度较高，可使高熔点铌充分熔化并流动，同时，铌条被焊接成整体，熔炼时不易掉块，有效地避免了不熔铌块的局部堆积，铌条为铌粉烧结而成，原料成本低；不需要另行设计匹配模具，通用性强；降低了原料成本，提高了生产效率，满足了大规模、批量化生产的要求。

【技术领域】

本发明属于钛合金材料加工领域，具体涉及一种高含铌量的钛合金布料方法。

【背景技术】

铌元素对人体无毒，无害，加入钛合金可有效降低弹性模量，提高材料的耐蚀性，因此，在生物医学领域应用有广泛应用，特别适用于制造齿科矫正支架。作为合金化元素，铌在钛合金中的添加比例一般为10％-40％，铌元素熔点较高，属难熔金属，且密度远高于基体钛，在真空自耗熔炼过程中，高熔点铌元素极易局部堆积或下沉，造成铸锭偏析。对于含量小于20％的合金，可采用添加铌钛中间合金的方式来改善成分偏析。但是，中间合金的加入会引入杂质，影响铸锭品质，因此，当铌含量大于30％时，铌元素已不允许再以铌钛中间合金的方式来加入。现有的技术往往通过优化布料方式来解决上述问题，最常用的方法使通过改善模具结构与电极块组焊方式，即将整铌棒布置于自耗电极中心，熔炼时，中心高温区促进高熔点铌的熔化与流动，有效地避免铌元素的局部堆积，效果较好。但是，上述技术在实际生产中，需配套专用模具，因此，通用性较差，另外，高纯铌棒价格过高，极大地增加了成本，不利于批量化生产。因此，急需改善现有的布料方法。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种高含铌量的钛合金布料方法，以解决现有布料方式效率低下，成本较高等问题的问题。

本发明采用以下技术方案：一种高含铌量的钛合金布料方法，具体包括以下步骤：

步骤1、将压制成的电极块摆放于焊接平台，将称重好的铌条平铺满于电极块上表面；其中，每根铌条的厚度为3mm，宽度为15-20mm；

步骤2、使用等离子焊接在铌条长度与宽度方向布满焊点，将相邻铌条连接；

步骤3、摆放相同数目的电极块于焊接好的铌条上方，并将上、下电极块焊接成一整体。

进一步地，步骤2中等离子焊接具体为：焊接电流为500A，电压20V，单个焊点氩气保护，且保护时间不得少于40s，氩气纯度大于99.99％，流量可为4-6L/min，焊点数目在铌条长度方向为3-4个，宽度方向1-2个。

进一步地，步骤3中焊接具体为：焊接电流480A，电压20V，单个焊点保护时间不得少于60s，焊接结束打磨发蓝氧化焊点。

本发明的另一种技术方案：上述方法制备的自耗电极，自耗电极包括上下对应设置的多个电极块，上下电极块之间设置有铌板，铌板有多根相互焊接的铌条构成，任一两个相邻的铌条之间均焊接。

本发明的有益效果是：本方法使用铌条代替铌棒，并将铌条布置于自耗电极中心位置，熔炼时，中心部位温度较高，可使高熔点铌充分熔化并流动，同时，铌条被焊接成整体，熔炼时不易掉块，有效地避免了不熔铌块的局部堆积，铌条为铌粉烧结而成，原料成本低；不需要另行设计匹配模具，通用性强；降低了原料成本，提高了生产效率，满足了大规模、批量化生产的要求。

【附图说明】

图1为本发明的自耗电极的结构示意图。

其中：1.焊接平台；2.支撑脚；3.电极块；4.铌条；5.焊点。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。