[发明专利]含钛金属的熔炼铸造方法

权利要求书

1.含钛金属的熔炼铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：

配料计算，根据合金的成分含量要求和各原材料中的组分含量进行配料计算；

包制合金包，根据配料计算结果，称量所需的中间合金和单质，并进行合金包包制；

压电极，使用单一主原料或两种及以上混合主原料包裹合金包压制成电极，保证合金包靠近电极一端的端部，或者露头；

感应熔炼，将压制成的电极炉内烘烤，按照匹配的真空和/或充氩条件以及感应功率加载曲线感应熔炼成含钛金属液；

浇铸，增加熔炼后的含钛金属液的过热度，并进行浇铸，形成含钛金属锭坯或铸件；

感应熔炼步骤包括，施加一较低功率保持一定时间烘烤电极，然后按特定速率升功率至某一功率范围使电极反应，并视反应剧烈程度调节输入功率，反应结束后，按照另一特定速率加功率至电极熔化，继续升功率对电极均匀化精炼；

以上电极重量为10kg至55kg，烘烤电极功率为30kW至80kW，时间2min至5min；当含钛金属为钛合金时，电极反应的较低功率范为140kW至480kW，当含钛金属为钛铝合金时，电极反应的较低功率为120kW至400kW，功率特定加载速率钛合金钛铝合金通用，反应前为20kW/min至60kW/min，反应后为30kW/min至80kW/min；反应阶段实时观察反应情况，若反应剧烈，则降低功率10kW到50kW；直至反应完全，其标志为金属平稳熔化，飞溅量大幅降低；精炼功率和时间为钛合金400kW至820kW，3min至5min，钛铝合金450kW至910kW，2min至5min；

配料计算步骤中，对坩埚凝壳和高蒸气压挥发烧损元素进行补偿，补偿公式为：W为补偿后其它元素计算基本重量，W_b为压制电极块的重量，W_SEm为电极主量元素的凝壳扣除重量，K_Ei为第i种烧损元素补偿系数，数值由样品试验获得；其中，电极主量元素的凝壳扣除重量W_SEm，按主量元素重量比例进行分配。

2.如权利要求1所述的熔炼铸造方法，其特征在于，

感应熔炼步骤中，当含钛金属为钛合金时，不充入氩气，真空条件为6Pa以下；当含钛金属为钛铝合金时，先抽真空至6Pa以下，然后充氩气到5000Pa至15000Pa之间，然后再抽真空到6Pa以下，保持抽真空至感应烘烤电极结束，熔炼加功率前充氩气15000Pa到30000Pa之间，保持此压力直至精炼开始，再次抽真空至浇铸结束。

3.如权利要求1所述的熔炼铸造方法，其特征在于，

浇铸步骤中，感应电源在精炼基础上再次升功率以增加过热度，提高流动性，在坩埚翻转至坩埚轴线与水平面平行时停止感应电源。

4.如权利要求1所述的熔炼铸造方法，其特征在于，

压电极步骤中，先在压机下模内倒入用量一半的主原料，然后铲出浅V形沟，将合金包放入V形沟内，放置时，合金包纵向一头靠近下模的一端，或者露头，横向居中，再倒入另一半的主原料，启动压机压制。