[发明专利]一种用电子束冷床炉浇铸钛或钛合金空心锭的方法

摘要

本发明公开一种用电子束冷床炉浇铸钛或钛合金空心锭的方法，先安装电子束专用水冷同轴铜坩埚；根据同轴坩埚中间的间隙设置电子束的扫描花样；设置浇铸速度和拉锭速度；待铸锭自然冷却后获得钛或钛合金空心锭。本发明避免了打孔、锻造等工序，使得铸锭成材率大为提升。该工艺设计简单、操作方便、使用效果好，能有效解决传统空心铸锭模具损耗高，铸锭长度受模具长度限制，铸锭在浇铸过程中卷入气泡等铸造缺陷。采用此方法生产出来的铸锭表面质量好，无铸造缺陷，经过铣床的简单铣面，即可使用，大大提高了铸锭的一次成材率，可获得明显的经济利益。

主权项

1.一种用电子束冷床炉浇铸钛或钛合金空心锭的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将电子束专用水冷同轴铜坩埚安装至电子束冷床拉锭支架平台上，使坩埚的浇铸口与电子束冷床炉对齐后，将内侧坩埚安装于支撑平台上，并固定；步骤二、测量内外坩埚间的宽度D₁，并测量电子束出口至外层坩埚内端面的最远距离记为D₂，电子束出口至内层坩埚的外端面距离为D₃，以电子束出口至内层坩埚的外壁设置电子束扫描下限区，以电子束出口至外层坩埚内缘设置电子束扫描上限区，扫描的夹角θ限定在步骤三、将坩埚按圆周角均分为8等分，在每个等分中设置扫描点数及图形，相邻点数扫描时间间隔为0.02ms，单位面积内的扫描点数设置为25000~50000点，扫描模式设置为线扫描；以浇口位置为起点，将8等分的扫描图形按逆时针以1#~8#进行命名，1#~4#图形由1号电子枪负责扫描，4#~8#图形由2号电子枪负责扫描；步骤四、设置好坩埚的扫描图形后，开启熔炼电子枪、一次精炼电子枪、二次精炼电子枪，待熔炼的金属钛液流进结晶器时，开启坩埚的1#和8#扫描图形，对流进坩埚的金属钛液进行能量补偿，使得刚流进坩埚的金属钛液保持液态，此后不断进行浇铸，钛液流到那个区域，打开负责该扫描区域的电子束扫描图形，直到钛金属液体铺满整个坩埚时，开始进行引锭，引锭期间的熔炼速度控制在待熔炼完成后，进行环形补缩收口，供端面冷却所需的能量后，关闭所有的电子枪；步骤五、在炉内冷2~3小时后，将锭子进行出锭，即获得空心铸锭。