[发明专利]一种高铌含量钛合金材料的熔炼方法

权利要求书

1.一种高铌含量钛合金材料的熔炼方法，其特征在于，包括以下步骤：将具有高铌含量的钛合金按其除铌元素外的成分进行配料，并在液压机上压制成电极后与铌板条进行捆扎或焊接，再将组合后的电极依次采用真空自耗电弧炉、壳式炉、真空自耗电弧炉进行三次熔炼，最终得到成分均匀的高铌含量钛合金铸锭。

2.根据权利要求1所述一种高铌含量钛合金材料的熔炼方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：配料、压制

将高铌含量钛合金中除铌外的其他合金元素，按照各组分的质量百分比，选取相应的屑状、颗粒状或块状的中间合金进行配料，经与海绵钛、海绵锆均匀混合后压制成块状电极块；

步骤二：电极制备

将压制好的电极块头尾相接组焊成长条状电极，再将预先剪裁好的铌板条按一定间隔均匀捆绑或焊接在电极条四周，形成最终的自耗电极；

步骤三：一次熔炼

将组焊好的长条状电极作为自耗电极在真空自耗电弧炉中进行首次熔炼获得一次锭；

步骤四：二次熔炼

将一次锭作为自耗电极在壳式炉中进行二次熔炼获得二次锭；

步骤五：三次熔炼

将二次铸锭作为自耗电极在真空自耗电弧炉中进行三次熔炼，最终经在炉内冷却到200℃以下得到具有一定直径和高度的圆柱状成品铸锭。

3.根据权利要求2所述一种高铌含量钛合金材料的熔炼方法，其特征在于:步骤一中，其他合金元素包含但不限于Mo、Ta、Zr、Sn，中间合金包含但不限于Ti-Mo、Ti-Ta、Ti-Sn，其中：Ti是以零级别的海绵Ti和TiO₂的形式加入，Zr是以工业级海绵Zr形式加入，高熔点元素Mo、Ta以Ti-32Mo、Ti-Ta中间合金形式加入，易挥发元素Sn以Ti-80Sn中间合金形式加入，合金中氧的含量通过TiO₂的含量来控制。

4.根据权利要求2所述一种高铌含量钛合金材料的熔炼方法，其特征在于:步骤二中，电极焊接采用真空氩弧焊，焊接真空小于8Pa。

5.按照权利要求2所述一种高铌含量钛合金材料的熔炼方法，其特征在于:步骤三，合金一次真空自耗电弧熔炼，熔炼电流1.5-10KA，熔炼电压26-36V，熔炼规格Φ150-Φ440mm。

6.按照权利要求2所述一种高铌含量钛合金材料的熔炼方法，其特征在于:步骤四，合金二次壳式炉熔炼，熔炼电流9.5-40KA，熔炼电压32-48V，熔炼规格Φ220-Φ440mm。

7.按照权利要求2所述一种高铌含量钛合金材料的熔炼方法，其特征在于:步骤五，合金三次真空自耗电弧熔炼，熔炼电流8.0-25KA，熔炼电压33-38V，熔炼规格Φ220-Φ620mm。

8.根据权利要求2所述一种高铌含量钛合金材料的熔炼方法，其特征在于：步骤三、步骤四和步骤五中，熔炼时炉内真空度小于6.77Pa。

9.根据权利要求2所述一种高铌含量钛合金材料的熔炼方法，其特征在于：步骤四和步骤五顺序可以更换。

10.根据权利要求2所述一种高铌含量钛合金材料的熔炼方法，其特征在于:步骤五所得到的合金成品锭需要放入电阻炉内进行均匀化退火，所述均化退火温度为800-1000℃，时间为6-8小时。