[发明专利]一种镍基高温合金真空自耗熔炼热封顶工艺

说明书

一种镍基高温合金真空自耗熔炼热封顶工艺，包括以下步骤：步骤1，快速降熔速，即在15‑20min内，快速使熔速降到稳态的75%‑80%，实现电流快速下降；步骤2，在步骤1快速降熔速后，在15‑20min内快速降低熔速到稳态的60‑65%，实现电流快速下降；步骤3，缓慢降熔速，在10‑15min内降低电流到稳态的50‑55%，实现电流缓慢下降；步骤4，在步骤3缓慢降熔速后，在10‑15min内缓慢降低熔速40‑45%，实现电流缓慢下降；步骤5，在步骤4缓慢降熔速后，在10‑15min内缓慢降低熔速30‑35%，实现电流缓慢下降；步骤6，以稳态熔速的30‑35%，进行30‑50min保温过程，实现电流保持稳定；该发明能有效改善热封顶后缩孔较深的问题，大大提高铸锭成品率。

技术领域

本发明属于高温合金冶炼技术领域，具体涉及一种镍基高温合金真空自耗熔炼的热封顶工艺。

背景技术

为提高铸锭成品率，高温合金真空自耗熔炼时在熔炼结束前要进行热封顶，目的是降低缩孔深度，减少铸锭的切头量，提高铸锭成品率。目前，高温合金真空自耗熔炼热封顶工艺方案一般采用电流控制+电压控制方式，具体方法为通过缓慢逐级降低熔炼电流的方式来降低熔池热量，从而减小缩孔深度。但采用该工艺进行热封顶的铸锭缩孔深度依然在100mm左右，主要是因为随着熔炼热封顶的持续进行，电极重量越来越少，预留盘越来越薄，用于熔炼电极的热效率增加，仅仅通过降低电流的方式并不能达到很好地降低熔池的效果。同时，热封顶后期电极重量较少时，电流与电压的匹配难度较大，难以保证弧间隙的稳定性，极易造成“短路”或“爬弧”现象。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种的镍基高温合金真空自耗熔炼热封顶工艺，所述的采用熔速控制+熔滴控制的热封顶方式，通过示例的参数匹配保证弧间隙的稳定性；通过对热封顶阶段的控制方式及关键参数进行调整优化，解决高温合金热封顶阶段长期存在的问题，具有大幅提高铸锭成品率，减少铸锭头部成分偏析，同时可保证热封顶阶段过程的稳定性特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种镍基高温合金真空自耗熔炼热封顶工艺，其特征在于，主要采用6个步骤逐级降低熔速，同时增加熔滴方式实现，具体包括以下步骤：

步骤1，快速降熔速，即在15-20min内，快速使熔速降到稳态的75%-80%，实现电流快速下降；

步骤2，在步骤1快速降熔速后，在15-20min内快速降低熔速到稳态的60-65%，实现电流快速下降；

步骤3，缓慢降熔速，在10-15min内降低电流到稳态的50-55%，实现电流缓慢下降；

步骤4，在步骤3缓慢降熔速后，在10-15min内缓慢降低熔速40-45%，实现电流缓慢下降；

步骤5，在步骤4缓慢降熔速后，在10-15min内缓慢降低熔速30-35%，实现电流缓慢下降；

步骤6，以稳态熔速的30-35%，进行30-50min保温过程，实现电流保持稳定。

所述步骤1～步骤5中熔速的下降方式为先快后慢。

所述步骤1～步骤5熔炼时需要充入He气增强冷却效果，采用压强控制方式，He气流量作为参考，使其压强维持在100-200Pa。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明热封顶的主要方式为先快速降低熔速，再缓慢降低熔速，最后长时间保温。通过本发明工艺方案成功实现无缩孔铸锭的熔炼，大大提高铸锭的成品率，解决热封顶阶段参数波动较大的问题，实现了热封顶工艺可固化难题。