[发明专利]一种钛合金残料转制异种牌号钛合金的熔炼回收方法

摘要

本发明涉及一种钛合金残料转制异种牌号钛合金的熔炼回收方法，包括钛合金残料定尺、表面处理、配料及“合金包”制备、电极制备、VAR熔炼及机加工，可实现钛合金残料转制异种牌号钛合金熔炼回收，有利于实现钛合金残料灵活、多样化、高流转效率熔炼回收，减少钛合金残料库存及资金占用；钛残料利用率高无需将钛合金残料破碎、混料及压制电极，除少量合金包外，只需使用钛合金及纯钛残料作为原材料，从而将钛残料添加比例由30%提高至90%以上，大幅提高了钛合金残料利用率；生产成本低通过提高钛残料利用率，生产成本得到大幅降低。

主权项

一种钛合金残料转制异种牌号钛合金的熔炼回收方法，定义待回收钛合金残料合金牌号为a，按照以下方法实现转制b牌号钛合金熔炼回收，b牌号钛合金应包含a牌号所有主要合金元素，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一：将a牌号待回收板带状、块状或棒状钛合金残料进行定尺，获得一类或多类具有相似几何形状的钛残料，定尺后钛合金残料尺寸应满足宽度≤250mm、长度≤3000mm；步骤二：将步骤一所得定尺后钛合金残料抛丸酸洗或碱酸洗，去除表面氧化皮、油污，并烘干，获得表面洁净、干燥的钛残料；步骤三：根据a牌号钛合金残料实际合金元素含量、b牌号钛合金钛锭目标合金元素含量、添加单质或中间合金种类及合金元素含量、合金元素熔炼过程的烧损量，以及每根电极重量，得出制备每根电极所需各配料的重量，并采用下述方法制备合金包：取壁厚0.2~1.0mm、直径10~40mm、长度≤500mm纯钛薄壁焊管，首先将焊管一端压扁并使用氩弧焊封焊，然后装入颗粒状中间合金，将焊管放平，并使中间合金在焊管长度方向上分布均匀，再将焊管压扁，随后将焊管另一端也压扁、封焊，使中间合金在焊管内得到固定，以上添加的单质、或封装于焊管的中间合金统称为合金包；步骤四：将定尺后长度不足待制备圆柱状电极，具有相似横截面几何形状的钛合金残料，采用氩弧焊搭接或对接点焊方法连接，使其长度达到待制备圆柱状电极的长度，采用同样的方法使板条状及封装于焊管形式的合金包长度也达到待制备圆柱状电极的长度，然后采用同心圆环形夹具辅助工装进行电极布料及组焊捆绑，制备圆柱状电极，电极直径小于VAR一次熔炼坩埚内径；所述圆柱状电极由板条状或棒状钛合金残料、封装有中间合金的钛焊管及板条状合金单质组成；所述圆柱状电极内部，板条状或棒状钛合金残料与由板条状合金单质及封装有中间合金的钛焊管合金包均匀密实布料，并在彼此相邻部位进行氩弧焊焊接加固，电极外层由厚度≥4.0mm的板条状钛合金残料包裹，相邻板条间、以及与内部电极焊接加固，最终制作完成直径均匀、结构紧密、连接强度大的整体自耗电极；步骤五：对制备完成的钛合金残料电极进行2~3次VAR熔炼，获得成分均匀、表面质量优良的转制b牌号钛合金铸锭；步骤六：对钛合金铸锭进行表面机加工扒皮处理，去除表面缺陷；超声检验，确定冒口位置，并将钛锭冒口缺陷部位切除。