CN101413061A - 一种钛及钛合金屑状废料的电子束冷床熔炼回收方法 - Google Patents

一种钛及钛合金屑状废料的电子束冷床熔炼回收方法 Download PDF

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张英明
韩明臣
习恩平
倪沛彤
潘志强
陈杜娟
李军
董亚军
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Abstract

本发明提供了一种钛及钛合金屑状废料的电子束冷床熔炼回收方法，方法过程为：根据所熔炼钛及钛合金成分，称取纯钛屑状废料，或称取纯钛屑状废料和钛合金屑状废料中的一种或两种与海绵钛以及纯合金添加元素和/或中间合金混合的混合料，所述混合料中的纯钛及钛合金屑状废料添加量按质量百分比计为10％－90％；然后将其压制成电极块，用电子束冷床熔炼炉将所述电极块进行一次电子束冷床熔炼，得到钛或钛合金铸锭。本发明可以利用高达100％纯钛屑状废料生产出合格的纯钛铸锭，或利用高达90％钛及钛合金屑状废料，生产出合格的钛合金铸锭；只需要电子束冷床一次熔炼，不需要二次或三次熔炼。

Description

一种钛及钛合金屑状废料的电子束冷床熔炼回收方法
技术领域
本发明涉及一种金属废料的熔炼回收方法，具体涉及一种钛及钛合金屑状废料的电子束冷床熔炼回收方法。
背景技术
钛及钛合金因其比强度高、耐腐蚀、耐高温等优点广泛用于化工、航空航天、舰船和生物植入等领域。从生产钛及钛合金铸锭所需的原料开始，在熔铸和扒皮过程中造成了5％左右的损失，在加工成为产品时，材料损失40％左右，在加工成零件的切削加工时，又有约40％的损失，这部分钛废料都是可以回收的。采用传统的真空自耗电弧熔炼技术回收废料，对于块状废料，焊接成电极，基本上可以完全回收。而对于屑状废料，在压制电极块时最多只能添加25-30％左右的钛废料，过多的钛废料会引起电极块强度不够，不能正常熔炼。因此需要采取一种可靠的熔炼技术来回收这些钛及钛合金屑状废料。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单，只需一次熔炼就可以生产出合格的钛及钛合金铸锭的钛及钛合金屑状废料的电子束冷床熔炼回收方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钛及钛合金屑状废料的电子束冷床熔炼回收方法，其特征在于方法过程为：
步骤一、根据所熔炼钛及钛合金成分，称取纯钛屑状废料，或称取纯钛屑状废料和钛合金屑状废料中的一种或两种与海绵钛以及纯合金添加元素和/或中间合金混合的混合料，所述混合料中的纯钛及钛合金屑状废料添加量按质量百分比计为10％-90％；
步骤二、将步骤一中的所述混合料压制成电极块；
步骤三、用电子束冷床熔炼炉将步骤二中的所述电极块进行一次电子束冷床熔炼，得到钛铸锭或钛合金铸锭。
上述步骤三中所述进行一次电子束冷床熔炼之前，将步骤二中所述电极块焊接为电极。
上述步骤一中所述纯钛及钛合金屑状废料不同牌号间不能混合，并且是经过破碎、去油和表面酸洗处理过的表面洁净的屑状废料。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明可以利用高达100％纯钛屑状废料生产出合格的纯钛铸锭，或利用高达90％钛及钛合金屑状废料，生产出合格的钛合金铸锭；只需要电子束冷床一次熔炼，不需要二次或三次熔炼。
下面通过实施例对本发明做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
利用100％纯钛车屑熔炼工业纯钛TA2：称取纯钛车屑15kg，将车屑压制成电极块。在电子束冷床熔炼炉上将所述电极块一次熔炼成Φ215mm铸锭，熔炼所得钛铸锭表面光洁，无皮下气孔、冷隔等。铸锭按上、中、下取样分析，化学成分符合国家标准要求。
实施例2
利用20％纯钛车屑和50％TC4车屑熔炼TC4合金：根据合金成分要求，称取纯钛车屑、TC4车屑、Al-V中间合金、Al豆和一级海绵钛，混合后压制成电极块，电极块单重12kg，将上述混合料压制成电极块。在电子束冷床熔炼炉上将所述电极块一次熔炼成Φ215mm钛合金铸锭，钛合金铸锭表面光洁，无皮下气孔、冷隔等。铸锭按上、中、下取样分析，化学成分符合国家标准要求。
实施例3
利用50％TC11车屑熔炼TC11合金：根据合金成分要求，称取TC11车屑、Al豆、Al-Mo中间合金、Al-Si中间合金、海绵锆、一级海绵钛，混合后压制成电极块，电极块单重12kg。在电子束冷床熔炼炉上将所述电极块一次熔炼成Φ215mm钛合金铸锭，钛合金铸锭表面光洁，无皮下气孔、冷隔等。铸锭按上、中、下取样分析，化学成分符合国家标准要求。
实施例4
利用30％TB6车屑熔炼TB6合金：根据合金成分要求，称取TB6车屑、Al豆、Al-V中间合金、Fe块、一级海绵钛，混合后压制成电极块，电极块单重12kg。在电子束冷床熔炼炉上将所述电极块一次熔炼成Φ215mm钛合金铸锭，钛合金铸锭表面光洁，无皮下气孔、冷隔等。铸锭按上、中、下取样分析，化学成分符合国家标准要求。

Claims (3)

1.一种钛及钛合金屑状废料的电子束冷床熔炼回收方法，其特征在于方法过程为：
步骤一、根据所熔炼钛及钛合金成分，称取纯钛屑状废料，或称取纯钛屑状废料和钛合金屑状废料中的一种或两种与海绵钛以及纯合金添加元素和/或中间合金混合的混合料，所述混合料中的纯钛及钛合金屑状废料添加量按质量百分比计为10％-90％；
步骤二、将步骤一中的所述混合料压制成电极块；
步骤三、用电子束冷床熔炼炉将步骤二中的所述电极块进行一次电子束冷床熔炼，得到钛铸锭或钛合金铸锭。
2.根据权利要求1所述的一种钛及钛合金屑状废料的电子束冷床熔炼回收方法，其特征在于步骤三中所述进行一次电子束冷床熔炼之前，将步骤二中所述电极块焊接为电极。
3.根据权利要求1或2所述的一种钛及钛合金屑状废料的电子束冷床熔炼回收方法，其特征在于步骤一中所述纯钛及钛合金屑状废料不同牌号间不能混合，并且是经过破碎、去油和表面酸洗处理过的表面洁净的屑状废料。
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