[发明专利]电子束冷床熔炼钛或钛合金方坯的方法

权利要求书

1.一种电子束冷床熔炼钛或钛合金方坯的方法，其特征在于包括下列步骤：

（1）凝壳预热，通过设置在冷床上的1-5号EB电子束枪射出的电子束，对冷床内冷凝壳进行熔化，1-5号EB枪的启动顺序为：5号EB枪 → 4号EB枪 → 3号EB枪 → 2号EB枪 →1号EB枪，其中：1-4号EB枪的电流为3±1.5A，5号EB枪的电流为2±0.5A，1-5号EB枪的电压均为30KV，使冷床内的块料熔融，并使熔融金属液体布满整个冷床；

（2）第一阶段做头，调整设置在冷床上的6号、7号EB枪的电压为30KV，将6号EB枪扫描图形调整为P6，用P6Ф2扫描图形覆盖1号锭头位置，用P6Ф1扫描图形覆盖2号锭头位置；将7号EB枪扫描图形调整为P6，用P6Ф2扫描图形覆盖3号锭头位置，用P6Ф1扫描图形覆盖整个结晶器或者覆盖2号锭头位置和3号锭头位置，进行能量补充；调整6、7号EB枪的Ф1、Ф2扫描图形频率一致，控制做头电流为1.5±1A，将引锭棒及周围铺设的海绵钛熔化至液体后，冷却40min、下拉20mm，完成第一阶段做头；

（3）第二阶段做头，对1-3号锭头位置进行同步预热至熔融液体后，将冷床内的熔融液体放入结晶器内，同时将7号EB枪扫描图形切换至P1Ф1，让扫描图形覆盖至整个结晶器内，调整电流至3±2A；扩大6号EB枪的P6Ф1、P6Ф2扫描图形，分别以溢流口中心线为分割点，采用左右对接形式对整个结晶器进行覆盖，完成第二阶段做头；

（4）第三阶段做头，当熔融钛液灌满1号、2号、3号锭头位置并覆盖结晶器冷凝隔板时，完成第三阶段做头，冷却30min；

（5）熔炼，在用与步骤（3）相同的扫描图形对整个结晶器进行覆盖的同时，推入钛或钛合金料进行熔炼，使熔炼速率与推入钛或钛合金料速率匹配，并控制1-4号EB枪电流为4±1.5A、5号EB枪电流为4.5±0.3A、6-7号EB电流为3±0.5A，当熔融钛或钛合金液灌满1-3号锭头位置并漫过冷凝隔板时，以100-300mm/h的速度进行熔炼拉锭，控制拉锭步进速度为7±1mm；

（6）完成熔炼后，用1-5号EB枪清理冷床，之后关闭电源；用6号、7号EB枪进行溢流口、结晶器横隔区域清理扫描，扫描完成后，拉锭至结晶器方形区域以下，冷却5小时，得钛或钛合金方坯。

2.根据权利要求1所述的电子束冷床熔炼钛或钛合金方坯的方法，其特征在于所述步骤（5）的熔炼过程中，发生3min以上的断流现象时，调整5号EB枪扫描图形为P2，待钛或钛合金液在冷床中积蓄后，将5号EB枪扫描图形切换为P3，保护溢流口不因长期电子束扫射而受损。

3.根据权利要求1所述的电子束冷床熔炼钛或钛合金方坯的方法，其特征在于所述步骤（5）的熔炼过程中，使用2号、4号EB枪熔化原料，1号、3号EB枪用扫描图形P3扫描冷床区域，保持冷床内液体的流动性。