[发明专利]一种基于补缩电极的VAR纯钛铸锭补缩方法及该铸锭

说明书

本发明涉及一种基于补缩电极的VAR纯钛铸锭补缩方法及该铸锭，该方法是在辅助电极与自耗电极之间焊接补缩电极，用于铸锭补缩，补缩电极直径不小于坩埚直径的1/3，重量约等于多炉补缩过程所使用的自耗电极平均重量；补缩方式为多级降电流，然后小电流保温，确定每一级电流对应的剩余补缩电极量、熔化速度、补缩时间，最终获得缩孔深度≤80mm的纯钛铸锭。本发明可以统一不同炉次的铸锭补缩工艺，控制和降低缩孔深度范围，稳定铸锭成锭率。

技术领域

本发明属于熔炼领域，具体涉及一种基于补缩电极的VAR纯钛铸锭补缩方法及该铸锭。

背景技术

在纯钛铸锭的真空自耗熔炼过程中，当熔炼完成时，如果瞬间断电，根据炉内温度场的分布，铸锭头部的表面会先于其内部凝固，造成内部气体来不及排出，形成缩孔，继而影响成材率。

因此，在熔炼结束前，一般需要进行补缩以尽量减少缩孔深度。目前采用的补缩工艺，是在自耗电极剩余一定重量时开始补缩。但每一炉熔炼进入补缩阶段时，由于熔化速率不一及称重系统误差等因素，难以精确确定补缩开始时刻电极剩余量，采用固定的补缩工艺，往往会出现两种情况：

一是补缩未完成电极就已化完，导致缩孔深度较深。

二是补缩完成电极尚有剩余，影响下一炉熔炼。

并且，由于实际补缩工艺不一，操作效果不一，缩孔深度波动范围大，往往在70～150mm间，不易稳定铸锭成材率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于补缩电极的VAR纯钛铸锭补缩方法，对于不同炉次的纯钛熔炼，可以采用同种固定的补缩工艺，既能有效降低缩孔深度，又保证补缩完成时电极也正好熔化完全。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于补缩电极的VAR纯钛铸锭补缩方法，按以下进行：

在辅助电极与自耗电极之间焊接补缩电极，用于铸锭补缩，补缩电极直径不小于坩埚直径的1/3，重量约等于多炉补缩过程所使用的自耗电极平均重量；补缩方式为多级降电流，然后小电流保温，确定每一级电流对应的剩余补缩电极量、熔化速度、补缩时间，最终获得缩孔深度≤80mm的纯钛铸锭。

进一步地，补缩电极为一根纯钛电极。

进一步地，自耗电极直径为320mm、坩埚直径为390mm，多炉补缩过程中的自耗电极平均重量50kg，制作补缩电极的规格为φ250*230mm，重量约为50.78kg。

进一步地，铸锭的缩孔深度在80mm内，平均缩孔深度为52mm。

进一步地，按以下进行：

自耗电极熔化完全，进行补缩前准备，电流从熔炼电流调整至9kA，若熔炼电流低于9kA，则保持熔炼电流；

使用补缩电极进行补缩，电流从9kA或熔炼电流开始以每半分钟0.5kA的速率阶段式降低，降至5.5kA，保持1.5min，此过程共需5min；

电流降至5.0kA，保持5min；电流降至4.5kA，保持8min；电流降至4.0kA，保持30min；电流降至3.5kA，保持5min；电流降至3.0kA，保持2～5min。

进一步地，所述方法适用于熔炼电流为8.0至12.0kA的自耗熔炼，整个补缩过程为55～58min。

本发明还涉及的上述的方法得到的纯钛铸锭，纯钛铸锭的缩孔深度在80mm内，平均缩孔深度为52mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：