[发明专利]一种Ti35钛合金铸锭的制备方法

权利要求书

1.一种Ti35钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：称取Ti粉、Ta粉；

步骤2：将步骤1称取的原料混合均匀，混料完成后，使用冷等静压机将其压制成合金料坯，压制强度为120～200MPa，保压时间1～10min；

步骤3：将步骤2得到的合金料坯置于真空烧结炉中进行烧结，烧结温度1000～1800℃，保温时间3～15h；

步骤4：将步骤3得到的中间合金料坯进行焊接后制备成自耗电极进行熔炼，熔炼过程控制预真空在1.2Pa/min以下，真空度在20.0Pa以下，熔炼电流6～40kA，熔炼电压25～45V，熔炼后冷却时间不小于4小时，在熔炼后期进入补缩阶段，电流降低速率逐级减小，最终保证熔末完整预留；

步骤5：将步骤4经过真空电弧炉熔炼后的铸锭进行表面扒皮后得到TiTa中间合金铸锭，再经车削、破碎处理，制得TiTa中间合金屑；

步骤6：将步骤5制得的中间合金屑，与海绵钛及TiO₂粉末按要求配比进行配料；

步骤7：将原料经步骤6配比混合均匀，混料完成后，使用油压机将其压制成电极块，压制强度为20～50MPa；

步骤8：将步骤7压制的电极块，组拼后使用真空等离子焊箱进行焊接，得到自耗电极；

步骤9：将步骤8得到的自耗电极进行真空电弧熔炼，熔炼过程控制预真空在1.2Pa/min以下，真空度在5.0Pa以下，熔炼电流6～40kA，熔炼电压25～45V，熔炼后冷却时间不小于6小时，在最后一次熔炼后期进入补缩阶段，电流降低速率逐级减小，最终保证熔末完整预留；

步骤10：将步骤9经过真空电弧炉熔炼后的铸锭进行表面扒皮，并锯切冒口后得到Ti35钛合金成品铸锭。

2.如权利要求1所述的一种Ti35钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤1中Ta粉/Ti粉的质量比为1:4～3:2。

3.如权利要求1所述的一种Ti35钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤2中压制的压强为120～200MPa。

4.如权利要求1所述的一种Ti35钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤3中真空烧结温度为1000～1800℃，保温时间3～15h。

5.如权利要求1所述的一种Ti35钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤4中的真空熔炼次数为一次，熔炼规格为Φ160～Φ440mm。

6.如权利要求1所述的一种Ti35钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，步骤9中的真空熔炼次数为三次，第一次和第二次真空电弧炉熔炼分别采用直径440mm和560mm的坩埚，在熔炼过程中控制漏率在1.2Pa/min以下，真空度在20.0Pa以下，熔炼电流6～40kA，熔炼电压25～40V，熔炼后冷却时间不小于6.0小时。

7.如权利要求6所述的一种Ti35钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，第三次真空电弧炉熔炼采用Φ640mm的坩埚，在熔炼过程中控制漏率在0.8Pa/min以下，真空度在5.0Pa以下，熔炼电流6～40kA，熔炼电压25～45V，在自耗电极熔炼剩余重量300～150kg时开始进入补缩，电流降低速率逐级减小，熔炼后冷却时间不小于6.0小时。