CN102965531A - 一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，包括以下步骤：一、原料称量：按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量；原料包括细颗粒海绵钛、包裹于需制作电极块外侧的钛壳和高熔点金属粉末；二、混料：对称量好的细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末进行均匀混合，并获得均匀混合物；三、自耗电极制作：将混合均匀的均匀混合物压制成电极块，且电极块的外侧包覆有一层钛壳，再将电极块焊接形成自耗电极；四、熔炼：采用真空自耗电弧炉对所制作自耗电极进行熔炼，并获得含高熔点元素钛合金铸锭。本发明方法步骤简单、设计合理、投入成本较低且使用操作简便、使用效果好，所制备的钛合金铸锭成分均匀，无高密度夹杂。

Description

一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法

技术领域

本发明属于钛合金制备技术领域，尤其是涉及一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法。

背景技术

W、Ta、Mo、Nb等高熔点元素是钛合金的同晶型β稳定元素，可以与钛无限固溶。含大量该类β稳定元素的钛合金在耐蚀、阻燃、吸气等方面有特殊效果，如Ti-32Mo、Ti-47Nb、Ti-75Ta合金等，其用量呈快速增加的趋势。该类合金目前普遍存在铸锭冶金质量问题。由于W、Ta、Mo、Nb等元素的熔点比Ti要高很多，且密度大，因而采用常规的真空自耗电弧熔炼制备铸锭时容易发生高密度夹杂及微区不均匀现象。电子束冷床炉及等离子冷床炉熔炼虽可以解决该类合金的高密度夹杂问题，但也需要使用真空自耗电弧熔炼预合金化，其成本显著增高，而且高熔点元素也容易沉积在冷壳中，造成铸锭中合金元素含量的下降。另外，使用金属粉末作为原料与海绵钛混合后进行真空自耗电弧熔炼，仍然是目前该类合金铸锭的主要制备方法。但大量粉末加入海绵钛中时，使电极强度显著下降，而熔炼电流又高于常规钛合金，容易造成电极掉块，直接影响铸锭质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其方法步骤简单、设计合理、投入成本较低且使用操作简便、使用效果好，所制备的钛合金铸锭成分均匀，无高密度夹杂。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、原料称量：按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量；所述原料包括粒径为4mm以下的细颗粒海绵钛、包裹于需制作电极块外侧的钛壳和粒度为80目以下的高熔点金属粉末，所述高熔点合金元素的熔点高于2000℃；

步骤二、混料：对步骤一中称量好的细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末进行均匀混合，并获得混合物；

步骤三、自耗电极制作：将步骤二中混合均匀的均匀混合物压制成电极块，且所述电极块的外侧包覆有一层钛壳，所述钛壳的厚度为0.5mm～3mm；之后，再将所述电极块焊接形成自耗电极；

步骤四、熔炼：采用真空自耗电弧炉对步骤三中所制作的自耗电极进行熔炼，并获得含高熔点元素钛合金铸锭。

上述一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征是：步骤一中所述高熔点合金元素为W、Ta、Mo和Nb中的一种或几种。

上述一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征是：步骤一中所述的原料还包括其它合金元素，且所述其它合金元素以中间合金颗粒、纯金属粉末或海绵状金属颗粒的形式配入；相应地，步骤二进行混料时，需将所配入的其它合金元素与步骤一中称量好的细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末进行均匀混合，且所述混合物中包括细颗粒海绵钛、高熔点金属粉末和配入的其它合金元素。

上述一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征是：步骤四中对所述自耗电极进行熔炼时，熔炼次数为三次；

且步骤四中对所述自耗电极进行熔炼时，其熔炼过程如下：

步骤401、初次熔炼：采用所述真空自耗电弧炉，对步骤三中所制作的自耗电极进行熔炼，获得初次熔炼钛合金铸锭；

步骤402、二次熔炼：采用所述真空自耗电弧炉，对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼，获得二次熔炼钛合金铸锭；

步骤403、成品熔炼：采用所述真空自耗电弧炉，对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼，获得含高熔点元素钛合金铸锭。

上述一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征是：步骤401和步骤403中所述的真空自耗电弧炉均为真空自耗电极电弧熔炼炉；步骤402中所述的真空自耗电弧炉为真空自耗电极电弧熔炼炉或真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉。

上述一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征是：步骤401中对步骤三中所制作的自耗电极进行熔炼时，真空度为5Pa以下，熔炼电压为26V～40V，熔炼电流为基准熔炼电流的A倍，其中A1=1.15～1.50；

步骤403中对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼时，真空度为5Pa以下，熔炼电压为26V～40V，熔炼电流为基准熔炼电流的A倍，其中A2=1.10～1.35；

所述基准熔炼电流为所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径相对应，且当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为Φ160mm±10mm时，所述基准熔炼电流为3200A±400A；当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为Φ220mm±10mm时，所述基准熔炼电流为4700A±600A；当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为300mm±20mm时，所述基准熔炼电流为7000A±800A；当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为Φ380mm±20mm时，所述基准熔炼电流为9000A±1000A；当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为Φ460mm±20mm时，所述基准熔炼电流为10500A±1000A。

上述一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征是：步骤402中采用所述真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，真空度为5Pa以下，熔炼电压为30V～45V；熔炼电流与所熔炼自耗电极的直径相对应，且所熔炼自耗电极的直径越大，熔炼电流越大；

步骤402中采用所述真空自耗电弧炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，真空度为5Pa以下，熔炼电压为26V～40V，熔炼电流为所述基准熔炼电流的A2倍。

上述一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征是：步骤三中所述电极块的形状为圆柱形或正多棱柱形，所述钛壳为圆筒状壳体或正多棱柱状壳体，所述钛壳的结构和尺寸均与所述电极块的结构和尺寸一致；

步骤一中进行原料称量之前，先对步骤三中所述钛壳进行制作；

对所述钛壳进行制作时，先根据需制作电极块的结构和尺寸，对制作所述钛壳用纯钛板的尺寸进行确定；之后，再根据所确定尺寸，对所述纯钛板进行裁切，获得多个纯钛板块；随后，采用压制成型模具将裁切后的多个所述纯钛板块进行压制，并获得压制成型的多个纯钛组件；所述钛壳由多个所述纯钛组件组装而成；所述压制成型模具内所设置成型腔的机构和尺寸均与需制作钛壳的结构和尺寸一致。

上述一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征是：所述圆筒状壳体由两个结构和尺寸均相同的钛片对接而成，所述钛片的横截面为半圆形且其长度与所述电极块的长度相同。

上述一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征是：步骤三中对所述电极块进行压制时，采用电极压制成型模具进行压制，所述电极压制成型模具内设置有圆柱形成型腔，所述圆柱形成型腔的直径与所述圆筒状壳体的外径相同，且所述圆柱形成型腔的长度与所述圆筒状壳体的长度相同；所述电极压制成型模具为所述压制成型模具；

两个所述钛片分别为钛片一和钛片二；

实际进行压制时，先将所述钛片一水平放置于所述圆柱形成型腔底部，且使得所述钛片一的外侧壁与所述圆柱形成型腔的内侧壁紧密接触；之后，将步骤二中混合均匀的混合物装入所述圆柱形成型腔内，并采用压制设备进行预压；随后，将所述钛片二放入圆柱形成型腔内，并使得所述钛片二与所述钛片一正对，形成所述圆筒状壳体；然后，再采用所述压制设备进行压制，获得外侧包覆有所述圆筒状壳体的电极块。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、方法步骤简单、投入成本较低且实现方便。

2、自耗电极制备过程设计合理且实现方便，根据电极型模尺寸压制半圆形钛壳，均匀混合后的混合物加入钛壳中压制电极后组焊，形成自耗电极。

3、熔炼工艺设计合理，既可以采用常规的真空自耗电弧熔炼方法进行熔炼，且熔炼分三次进行，具体熔炼过程如下：将组焊好的电极在真空自耗电弧炉中进行初次熔炼，然后在真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉中进行二次熔炼，最后在真空自耗电弧炉中进行成品熔炼；也可以对常规的真空自耗电弧熔炼方法进行优化，具体是将电极块组焊后在真空自耗电弧炉中进行初次熔炼，电流密度较Ti-6Al-4V等常规钛合金熔炼大15%～50%；之后，将初熔锭作为自耗电极在真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉中，进行二次熔炼并浇铸可用于成品熔炼的铸锭；将二次锭在真空自耗电弧炉中进行三次熔炼，电流密度较Ti-6Al-4V等常规钛合金熔炼大10%～35%，获得成品铸锭，该优化后的熔炼工艺能进一步保证钛合金铸锭的质量。

4、方法步骤设计合理，实际进行混料时采用高熔点金属粉末与细颗粒海绵钛进行均匀混料，操作简便，必要时也可添加其它合金元素，且其它合金元素以纯金属粉末、中间合金颗粒或或海绵状金属颗粒的形式配入。自耗电极制备时采用钛壳包覆，电极制作过程简单且操作简易，采用钛壳进行保护后，能有效避免电极断裂及粉末泄漏现象发生。另外，采用真空自耗电弧炉与真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉复合熔炼工艺或常规的真空自耗电弧炉进行多次熔炼工艺。采用真空自耗电弧熔炼技术，能有效保证钛合金铸锭质量。

5、适用范围广，能对多种含高溶点元素的钛合金铸锭进行制备，且所制备钛合金中高熔点元素的含量在15wt%以上。并且，所制备钛合金铸锭中所含的大量高熔点元素为W、Ta、Mo和Nb的一种或多种。

6、工艺可靠、使用效果好且实用价值高，所制备的电极强度高、不漏粉，没有粉末大量局部团聚现象；并且，所制备的钛合金铸锭成分均匀，无高密度夹杂，易于生产，成本较低，满足了实际应用的需求。

综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理、投入成本较低且使用操作简便、使用效果好，所制备的钛合金铸锭成分均匀，无高密度夹杂，能有效解决现有含高熔点元素钛合金铸锭制备方法存在的多种实际问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的制备方法流程框图。

具体实施方式

如图1所示的一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、原料称量：按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量；所述原料包括粒径为4mm以下的细颗粒海绵钛、包裹于需制作电极块外侧的钛壳和粒度为80目以下的高熔点金属粉末，所述高熔点合金元素的熔点高于2000℃。

实际制备时，所述高熔点合金元素为W、Ta、Mo和Nb中的一种或几种。并且，所述高熔点金属粉末的质量百分比在15%上。

步骤二、混料：对步骤一中称量好的细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末进行均匀混合，并获得混合物。

实际进行均匀混合时，在混料机中进行混合，且混合时间为20mi n～120min。

步骤三、自耗电极制作：将步骤二中混合均匀的均匀混合物压制成电极块，且所述电极块的外侧包覆有一层钛壳，所述钛壳的厚度为0.5mm～3mm；之后，再将所述电极块焊接形成自耗电极。

步骤四、熔炼：采用真空自耗电弧炉对步骤三中所制作的自耗电极进行熔炼，并获得含高熔点元素钛合金铸锭。

另外，步骤一中所述的原料还包括其它合金元素，且所述其它合金元素以纯金属粉末、中间合金颗粒或金属海绵的形式配入；相应地，步骤二进行混料时，需将所配入的其它合金元素与步骤一中称量好的细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末进行均匀混合，且所述均匀混合物中包括细颗粒海绵钛、高熔点金属粉末和配入的其它合金元素。

步骤三、自耗电极制作：将步骤二中混合均匀的均匀混合物压制成电极块，且所述电极块的外侧包覆有一层钛壳，所述钛壳的厚度为0.5mm～3mm；之后，再将所述电极块焊接形成自耗电极；

步骤四、熔炼：采用真空自耗电弧炉对步骤三中所制作的自耗电极进行熔炼，并获得含高熔点元素钛合金铸锭。

实际制备过程中，步骤四中对所述自耗电极进行熔炼时，熔炼次数为两次以上。

实施例1

本实施例中，需制备钛合金的名义化学成分为Ti-30W，其中W元素的重量百分比计为30%，余量为Ti和不可避免的杂质。

本实施例中，需制备含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、原料称量：按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量；所述原料包括粒径为4mm以下的细颗粒海绵钛、包裹于需制作电极块外侧的钛壳和粒度为200目的钨粉。

步骤二、混料：对步骤一中称量好的细颗粒海绵钛和钨粉进行均匀混合，并获得均匀混合物。

本实施例中，对步骤一中称量好的细颗粒海绵钛和钨粉进行均匀混合时，在混料机内混合且混合时间为1h。实际使用过程中，也根据具体需要，对混合时间进行相应调整。

步骤三、自耗电极制作：将步骤二中所述均匀混合物压制成电极块，，且所述电极块的外侧包覆有一层钛壳，所述钛壳的厚度为1mm；之后，再将所述电极块焊接形成自耗电极。

实际制作时，可根据具体需要，将所述钛壳的厚度在0.5mm～3mm范围内进行相应调整。

实际进行制备时，步骤三中所述电极块的形状为圆柱形或正多棱柱形，所述钛壳为圆筒状壳体或正多棱柱状壳体，所述钛壳的结构和尺寸均与所述电极块的结构和尺寸一致。

步骤一中进行原料称量之前，先对步骤三中所述钛壳进行制作。

本实施例中，对所述钛壳进行制作时，先根据需制作电极块的结构和尺寸，对制作所述钛壳用纯钛板的尺寸进行确定；之后，再根据所确定尺寸，对所述纯钛板进行裁切，获得多个纯钛板块；随后，采用压制成型模具将裁切后的多个所述纯钛板块进行压制，并获得压制成型的多个纯钛组件；所述钛壳由多个所述纯钛组件组装而成；所述压制成型模具内所设置成型腔的机构和尺寸均与需制作钛壳的结构和尺寸一致。

本实施例中，所述圆筒状壳体由两个结构和尺寸均相同的钛片对接而成，所述钛片的横截面为半圆形且其长度与所述电极块的长度相同。

步骤三中对所述电极块进行压制时，采用电极压制成型模具进行压制，所述电极压制成型模具内设置有圆柱形成型腔，所述圆柱形成型腔的直径与所述圆筒状壳体的外径相同，且所述圆柱形成型腔的长度与所述圆筒状壳体的长度相同；所述电极压制成型模具为所述压制成型模具。

两个所述钛片分别为钛片一和钛片二。

实际进行压制时，先将所述钛片一水平放置于所述圆柱形成型腔底部，且使得所述钛片一的外侧壁与所述圆柱形成型腔的内侧壁紧密接触；之后，将步骤二中混合均匀的混合物装入所述圆柱形成型腔内，并采用压制设备进行预压；随后，将所述钛片二放入圆柱形成型腔内，并使得所述钛片二与所述钛片一正对，形成所述圆筒状壳体；然后，再采用所述压制设备进行压制，获得外侧包覆有所述圆筒状壳体的电极块。

实际使用过程中，也可以采用上述方法对所述正多棱柱状壳体进行制作。

综上，本实施例中，所制作完成圆筒状壳体的内径与所述电极块的直径一致。实际进行压制时，先将所述钛片一凸面向下水平放置于所述电极压制成型模具底部，且使得所述钛片一的外侧壁与所述成型腔的内侧壁紧密接触；之后，将步骤二中混合均匀的原料装入所述成型腔内，并采用压制设备进行预压；随后，将所述钛片二放入成型腔内，并使得所述钛片二与所述钛片一正对，形成所述筒状壳体；然后，再采用所述压制设备进行压制，获得外侧包覆有所述圆筒状壳体的电极块。

压制完成后，还需以点焊方式，将所述电极块外侧所包覆的所述圆筒状壳体中的钛片一和钛片二连接为一体，则完成所述电极块的制作过程。

待所述电极块制作完成后，将多个所述电极块组焊形成所述自耗电极。本实施例中，所制作自耗电极的尺寸为Ф100mm×300mm。用于加工所述钛片一和钛片二的钛板为矩形板且其尺寸均为160mm×300mm。

实际对所述钛片一和钛片二进行制作时，利用采用横截面为半圆形的压制成型模具压成半圆形壳体。

由于所述原料中包括细颗粒海绵钛、钛壳和高熔点金属粉末，因而步骤一中按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量之前，还需对所述钛壳中所包含钛元素的含量进行确定，本实施例中，所述钛壳包括两块尺寸为160mm×300mm且厚度为1mm的矩形钛板；之后，结合所确定的所述钛壳中所包含钛元素的含量，对细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末的配比进行确定。本实施例中，所述细颗粒海绵钛和钨粉的重量比为1.5︰1。

实际进行电极块压制时，将制作好的所述钛壳和步骤二中混合均匀的混合物在所述电极压制成型模具中布料后，压制成电极块。

步骤四、熔炼：采用真空自耗电弧炉对步骤三中所制作的自耗电极进行熔炼，并获得含高熔点元素钛合金铸锭。

本实施例中，对所述自耗电极进行熔炼时，熔炼次数为三次。

实际进行熔炼时，熔炼次数也可以为两次。

本实施例中，步骤四中对所述自耗电极进行熔炼时，熔炼次数为三次；

且步骤四中对所述自耗电极进行熔炼时，其熔炼过程如下：

步骤401、初次熔炼：采用所述真空自耗电弧炉，对步骤三中所制作的自耗电极进行熔炼，获得初次熔炼钛合金铸锭；

步骤402、二次熔炼：采用所述真空自耗电弧炉，对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼，获得二次熔炼钛合金铸锭；

步骤403、成品熔炼：采用所述真空自耗电弧炉，对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼，获得含高熔点元素钛合金铸锭。

本实施例中，步骤401和步骤403中所述的真空自耗电弧炉均为真空自耗电极电弧熔炼炉；步骤402中所述的真空自耗电弧炉为真空自耗电极电弧熔炼炉。

步骤401至步骤403中进行熔炼时，也可以采用如下的优选方式：步骤401中对步骤三中所制作的自耗电极进行熔炼时，真空度为5Pa以下，熔炼电压为26V～40V，熔炼电流为基准熔炼电流的A倍，其中A1=1.15～1.50；

步骤403中对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼时，真空度为5Pa以下，熔炼电压为26V～40V，熔炼电流为基准熔炼电流的A倍，其中A2=1.10～1.35；

步骤402中采用所述真空自耗电弧炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，真空度为5Pa以下，熔炼电压为26V～40V，熔炼电流为所述基准熔炼电流的A2倍。

所述基准熔炼电流为所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径相对应，且当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为Φ160mm±10mm时，所述基准熔炼电流为3200A±400A；当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为220mm±10mm时，所述基准熔炼电流为4700A±600A；当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为Φ300mm±20mm时，所述基准熔炼电流为7000A±800A；当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为Φ380mm±20mm时，所述基准熔炼电流为9000A±1000A；当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为Φ460mm±20mm时，所述基准熔炼电流为10500A±1000A。

本实施例中，步骤401中对步骤三中所制作的自耗电极进行熔炼时，所采用坩埚的直径为Φ160mm，真空度为5Pa以下，熔炼电压为26V，熔炼电流4800A。

实际操作过程中，可根据具体需要，将所采用坩埚直径为Φ160mm±10mm所对应的基准熔炼电流在3200A±400A的范围内进行相应调整，并将倍数A1在1.15～1.50的范围内进行相应调整。

本实施例中，步骤402中采用所述真空自耗电极电弧熔炼炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，所采用坩埚直径为Φ220mm，熔炼电压为30V，熔炼电流为6500A。

实际操作过程中，可根据具体需要，将所采用坩埚直径为Φ220mm±10mm所对应的基准熔炼电流在4700A±600A的范围内进行相应调整，并将倍数A1在1.1～1.35的范围内进行相应调整。

本实施例中，步骤403中对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼时，所采用坩埚的直径为300mm±20mm，真空度为5Pa以下，熔炼电压为40V，熔炼电流为9500A。

实际操作过程中，可根据具体需要，将所采用坩埚直径为Φ280mm所对应的基准熔炼电流在7000A±800A的范围内进行相应调整，并将倍数A2在1.10～1.35的范围内进行相应调整。

经测试，本实施例中，步骤403中制作完成的钛合金铸锭成分均匀，且无高密度夹杂。

综上，实际进行熔炼时，可根据具体需要，将熔炼电流在上述范围内进行调整，一次熔炼时熔炼电流为基准熔炼电流的A1倍，倍数可调范围为1.15～1.50；次熔炼及成品熔炼时熔炼电流均为相应基准熔炼电流的A2倍，倍数可调范围为1.10～1.35。

实施例2

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤一中需制备钛合金的名义成分为Ti-32Mo，其中Mo元素的重量百分比计为30%，余量为Ti和不可避免的杂质；所选用的原料包括粒径为4mm以下的细颗粒海绵钛、包裹于需制作电极块外侧的钛壳和粒度为150目的钼粉，细颗粒海绵钛为0级海绵钛；步骤三中所制作电极的尺寸为Φ160mm×300mm，用于加工所述钛片一和钛片二的钛板为矩形板，所述钛片一和钛片二的尺寸均为250mm×300mm且二者的厚度均为2mm；由于所述原料中包括细颗粒海绵钛、钛壳和高熔点金属粉末，因而步骤一中按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量之前，还需对所述钛壳中所包含钛元素的含量进行确定，所述钛壳包括两块尺寸为250mm×300mm且厚度为2mm的矩形TA1纯钛板；之后，结合所确定的所述钛壳中所包含钛元素的含量，对细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末的配比进行确定，具体为所述细颗粒海绵钛和钼粉的重量比为1.5︰1；相应地，步骤二中对称量好的细颗粒海绵钛和钼粉进行均匀混合，且混合时间为2h；步骤401中所采用坩埚的直径为Φ220mm，熔炼电压为35V，熔炼电流为6000A；步骤402中采用真空自耗电弧炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼，所采用坩埚的直径为Φ296mm，真空度为5Pa以下，熔炼电压为34V，熔炼电流为8000A；实际操作过程中，可根据具体需要，将所采用坩埚的直径为Φ300mm±20mm所对应的基准熔炼电流在7000A±800A的范围内进行相应调整，并将倍数A2在1.10～1.35的范围内进行相应调整；步骤403中所采用坩埚的直径为Φ380mm，熔炼电压为35V，熔炼电流为10000A；实际操作过程中，可根据具体需要，将所采用坩埚直径为Φ380mm±20mm所对应的基准熔炼电流在9000A±1000A的范围内进行相应调整，并将倍数A2在1.10～1.35的范围内进行相应调整。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

经测试，本实施例中，步骤403中制作完成的钛合金铸锭成分均匀，且无高密度夹杂。

实施例3

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤一中需制备钛合金的名义成分为Ti-47Nb，其中Nb元素的重量百分比计为47%，余量为Ti和不可避免的杂质；所选用的原料包括粒径为4mm以下的细颗粒海绵钛、包裹于需制作电极块外侧的钛壳和粒度为80目的Nb粉，细颗粒海绵钛为0级海绵钛；步骤三中所制作电极的尺寸和所采用钛壳的尺寸均为100mm×300mm，用于加工所述钛片一和钛片二的钛板为矩形板，所述钛片一和钛片二的尺寸均为160mm×300mm且二者的厚度均为1.5mm；由于所述原料中包括细颗粒海绵钛、钛壳和高熔点金属粉末，因而步骤一中按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量之前，还需对所述钛壳中所包含钛元素的含量进行确定，所述钛壳包括两块尺寸为160mm×300mm且厚度为1.5mm的矩形TA1纯钛板；之后，结合所确定的所述钛壳中所包含钛元素的含量，对细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末的配比进行确定，具体为所述细颗粒海绵钛和Nb粉的重量比为1︰1；相应地，步骤二中对称量好的细颗粒海绵钛和Nb粉进行均匀混合，且混合时间为0.5h；步骤401中所采用坩埚的直径为160mm，熔炼电压为32V，熔炼电流为4300A；步骤402中采用真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼，所采用坩埚的直径为300mm，铸锭型模直径Φ160mm，真空度为5Pa以下，熔炼电压为40V，熔炼电流为13000A；实际操作过程中，步骤402中采用所述真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，真空度为5Pa以下，熔炼电压为30V～45V；熔炼电流与所熔炼自耗电极的直径相对应，且所熔炼自耗电极的直径越大，熔炼电流越大；当所熔炼自耗电极的直径为160mm，熔炼电流为11000A～15000A；当所熔炼自耗电极的直径为Φ220mm，熔炼电流为16000A～20000A；当所熔炼自耗电极的直径为Φ280mm～Φ320mm，熔炼电流为20000A～30000A；当所熔炼自耗电极的直径为Φ360mm～Φ380mm，熔炼电流为30000A～40000A；实际进行二次熔炼时，可根据具体需要，并结合所熔炼的电极直径，对熔炼电流进行相应调整；步骤403中所采用坩埚的直径为Φ220mm，熔炼电压为32V，熔炼电流为6000A。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

经测试，本实施例中，步骤403中制作完成的钛合金铸锭成分均匀，且无高密度夹杂。

实施例4

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤一中需制备钛合金的名义成分为Ti-20W-10Nb-8Ta，其中W元素的重量百分比计为20%，Nb元素的重量百分比计为10%，Ta元素的重量百分比计为8%，余量为Ti和不可避免的杂质；所选用的原料包括粒径为4mm以下的细颗粒海绵钛、包裹于需制作电极块外侧的钛壳以及粒度均为80目以下的钨粉、铌粉和钽粉，细颗粒海绵钛为0级海绵钛；步骤三中所制作电极的尺寸和所采用钛壳的尺寸均为Φ100mm×300mm，用于加工所述钛片一和钛片二的钛板为矩形板，所述钛片一和钛片二的尺寸均为160mm×300mm且二者的厚度均为1.5mm；由于所述原料中包括细颗粒海绵钛、钛壳和高熔点金属粉末，因而步骤一中按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量之前，还需对所述钛壳中所包含钛元素的含量进行确定，所述钛壳包括两块尺寸为160mm×300mm且厚度为1.5mm的矩形TA1纯钛板；之后，结合所确定的所述钛壳中所包含钛元素的含量，对细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末的配比进行确定，具体是对所述细颗粒海绵钛、钨粉、铌粉和钽粉的重量比进行确定；相应地，步骤二中对称量好的细颗粒海绵钛、钨粉、铌粉和钽粉进行均匀混合，且混合时间为40min；步骤401中所采用坩埚的直径为160mm，熔炼电压为36V，熔炼电流为4500A；步骤402中采用真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼，所采用坩埚的直径为300mm，真空度为5Pa以下，熔炼电压为35V，熔炼电流为14000A；步骤403中所采用坩埚的直径为Φ220mm，熔炼电压为30V，熔炼电流为6000A。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

经测试，本实施例中，步骤403中制作完成的钛合金铸锭成分均匀，且无高密度夹杂。

实施例5

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤一中需制备钛合金的名义成分为Ti-15Mo-15Zr，其中Mo元素的重量百分比计为15%，Zr元素的重量百分比计为15%，余量为Ti和不可避免的杂质；所选用的原料包括粒径为4mm以下的细颗粒海绵钛、包裹于需制作电极块外侧的钛壳、高熔点金属粉末和其它合金元素，且所述其它合金元素以海绵状金属颗粒的形式配入，其中所述高熔点金属粉末为200目钼粉，所述其它合金元素为海绵锆，所述海绵锆的粒径为4mm以下；步骤三中所制作电极的尺寸和所采用钛壳的尺寸均为Φ100mm×300mm，用于加工所述钛片一和钛片二的钛板为矩形板，所述钛片一和钛片二的尺寸均为160mm×300mm且二者的厚度均为1.5mm；由于所述原料中包括细颗粒海绵钛、钛壳、高熔点金属粉末和其它合金元素，因而步骤一中按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量之前，还需对所述钛壳中所包含钛元素的含量进行确定，所述钛壳包括两块尺寸为160mm×300mm且厚度为1.5mm的矩形TA1纯钛板；之后，结合所确定的所述钛壳中所包含钛元素的含量，对细颗粒海绵钛、高熔点金属粉末和其它合金元素的配比进行确定，具体是对所述细颗粒海绵钛、钼粉和海绵锆的重量比进行确定；相应地，步骤二中对称量好的所述细颗粒海绵钛、钼粉和海绵锆进行均匀混合，且混合时间为1h，且所述均匀混合物中包括细颗粒海绵钛、高熔点金属粉末和配入的其它合金元素。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

经测试，本实施例中，步骤403中制作完成的钛合金铸锭成分均匀，且无高密度夹杂。

实施例6

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤一中需制备钛合金的名义成分为Ti-15Mo-15V，其中Mo元素的重量百分比计为15%，V元素的重量百分比计为15%，余量为Ti和不可避免的杂质；所选用的原料包括粒径为4mm以下的细颗粒海绵钛、包裹于需制作电极块外侧的钛壳、高熔点金属粉末和其它合金元素，且所述其它合金元素为电解钒且电解钒以枝晶颗粒的形式配入，其中所述高熔点金属粉末为钼粉，所述其它合金元素为200目钒粉；步骤三中所制作电极的尺寸和所采用钛壳的尺寸均为100mm×300mm，用于加工所述钛片一和钛片二的钛板为矩形板，所述钛片一和钛片二的尺寸均为160mm×300mm且二者的厚度均为1.5mm；由于所述原料中包括细颗粒海绵钛、钛壳、高熔点金属粉末和其它合金元素，因而步骤一中按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量之前，还需对所述钛壳中所包含钛元素的含量进行确定，所述钛壳包括两块尺寸为160mm×300mm且厚度为1.5mm的矩形TA1纯钛板；之后，结合所确定的所述钛壳中所包含钛元素的含量，对细颗粒海绵钛、高熔点金属粉末和其它合金元素的配比进行确定，具体是对所述细颗粒海绵钛、钼粉和电解钒的重量比进行确定；相应地，步骤二中对称量好的所述细颗粒海绵钛、钼粉和电解钒进行均匀混合，且混合时间为2h；且所述均匀混合物中包括细颗粒海绵钛、高熔点金属粉末和配入的其它合金元素。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

经测试，本实施例中，步骤403中制作完成的钛合金铸锭成分均匀，且无高密度夹杂。

实施例7

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤一中需制备钛合金的名义成分为Ti-20Mo-3Al，其中Mo元素的重量百分比计为15%，Al元素的重量百分比计为15%，余量为Ti和不可避免的杂质；所选用的原料包括粒径为4mm以下的细颗粒海绵钛、包裹于需制作电极块外侧的钛壳、高熔点金属粉末和其它合金元素，且所述其它合金元素以中间合金颗粒的形式配入，其中所述高熔点金属粉末为200目钼粉，所述其它合金元素为Al-Mo中间合金且具体为Al-60Mo细颗粒，所述Al-60Mo细颗粒的粒径在5mm以下；步骤三中所制作电极的尺寸和所采用钛壳的尺寸均为Φ100mm×300mm，用于加工所述钛片一和钛片二的钛板为矩形板，所述钛片一和钛片二的尺寸均为160mm×300mm且二者的厚度均为1.5mm；由于所述原料中包括细颗粒海绵钛、钛壳、高熔点金属粉末和其它合金元素，因而步骤一中按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量之前，还需对所述钛壳中所包含钛元素的含量进行确定，所述钛壳包括两块尺寸为160mm×300mm且厚度为1.5mm的矩形TA1纯钛板；之后，结合所确定的所述钛壳中所包含钛元素的含量，对细颗粒海绵钛、高熔点金属粉末和其它合金元素的配比进行确定，具体是对所述细颗粒海绵钛、钼粉和Al6-Mo4细颗粒的重量比进行确定；相应地，步骤二中对称量好的所述细颗粒海绵钛、钼粉和Al6-Mo4细颗粒进行均匀混合，且混合时间为1h；且所述均匀混合物中包括细颗粒海绵钛、高熔点金属粉末和配入的其它合金元素。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

经测试，本实施例中，步骤403中制作完成的钛合金铸锭成分均匀，且无高密度夹杂。

实施例8

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤三中所制作电极的尺寸和所采用钛壳的尺寸均为Φ100mm×300mm，用于加工所述钛片一和钛片二的钛板为矩形板，所述钛片一和钛片二的尺寸均为160mm×300mm且二者的厚度均为0.5mm；由于所述原料中包括细颗粒海绵钛、钛壳和高熔点金属粉末，因而步骤一中按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量之前，还需对所述钛壳中所包含钛元素的含量进行确定，所述钛壳包括两块尺寸为160mm×300mm且厚度为0.5mm的矩形TA1纯钛板；之后，结合所确定的所述钛壳中所包含钛元素的含量，对细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末的配比进行确定，具体是对所述细颗粒海绵钛和钨粉的配比进行确定。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例9

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤三中所制作电极的尺寸和所采用钛壳的尺寸均为Φ100mm×300mm，用于加工所述钛片一和钛片二的钛板为矩形板，所述钛片一和钛片二的尺寸均为160mm×300mm且二者的厚度均为2.5mm；由于所述原料中包括细颗粒海绵钛、钛壳和高熔点金属粉末，因而步骤一中按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量之前，还需对所述钛壳中所包含钛元素的含量进行确定，所述钛壳包括两块尺寸为160mm×300mm且厚度为2.5mm的矩形TA1纯钛板；之后，结合所确定的所述钛壳中所包含钛元素的含量，对细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末的配比进行确定，具体是对所述细颗粒海绵钛和钨粉的配比进行确定。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例10

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤三中所制作电极的尺寸和所采用钛壳的尺寸均为Φ100mm×300mm，用于加工所述钛片一和钛片二的钛板为矩形板，所述钛片一和钛片二的尺寸均为160mm×300mm且二者的厚度均为3mm；由于所述原料中包括细颗粒海绵钛、钛壳和高熔点金属粉末，因而步骤一中按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量之前，还需对所述钛壳中所包含钛元素的含量进行确定，所述钛壳包括两块尺寸为160mm×300mm且厚度为3mm的矩形TA1纯钛板；之后，结合所确定的所述钛壳中所包含钛元素的含量，对细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末的配比进行确定，具体是对所述细颗粒海绵钛和钨粉的重量比进行确定。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例11本实施例中，与实施例3不同的是：步骤401中所采用坩埚的直径为Φ160mm，熔炼电流为4000A；步骤402中采用真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，所采用坩埚直径为Φ300mm，熔炼电流为15000A；步骤403中对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼时，所采用坩埚的直径为Ф220mm，真空度为5Pa以下，熔炼电压为36V，熔炼电流为6300A。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例3相同。

实施例12

本实施例中，与实施例3不同的是：步骤401中所采用坩埚的直径为Φ160mm，熔炼电流为4500A；步骤402中采用真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，所采用坩埚直径为Φ300mm，熔炼电流为12000A；步骤403中对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼时，所采用坩埚的直径为Ф220mm，真空度为5Pa以下，熔炼电流为7000A。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例3相同。

实施例13

本实施例中，与实施例3不同的是：步骤401中所采用坩埚的直径为Φ160mm，熔炼电流为5000A；步骤402中采用真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，所采用坩埚直径为Φ300mm，熔炼电流为12000A；步骤403中对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼时，所采用坩埚的直径为Ф220mm，真空度为5Pa以下，熔炼电流为5800A。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例3相同。

实施例14

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤401中所采用坩埚的直径为Φ300mm，熔炼电流为7000A；步骤402中采用真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，所采用坩埚直径为Φ360mm，熔炼电流为9000A；步骤403中对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼时，所采用坩埚的直径为Ф440mm，真空度为5Pa以下，熔炼电流为11000A；实际操作过程中，可根据具体需要，将所采用坩埚直径为Φ460mm±20mm所对应的基准熔炼电流在10500A±1000A的范围内进行相应调整，并将倍数A2在1.10～1.35的范围内进行相应调整。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例15

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤401中所采用坩埚直径为Φ300mm，熔炼电流为7500A；步骤402中采用真空自耗电弧炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，所采用坩埚直径为360mm，熔炼电流为10800A；步骤403中对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼时，所采用坩埚的直径为Ф440mm，真空度为5Pa以下，熔炼电流为15525A。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例16

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤401中所采用坩埚直径为Φ300mm，熔炼电流为11700A；步骤402中采用真空自耗电弧炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，所采用坩埚直径为Φ360mm，熔炼电流为15000A；步骤403中对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼时，所采用坩埚的直径为Φ440mm，真空度为5Pa以下，熔炼电流为17250A。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例17

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤401中所采用坩埚直径为Φ300mm，熔炼电流为7130A；步骤402中采用真空自耗电弧炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，所采用坩埚直径为360mm，熔炼电流为8800A；步骤403中对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼时，所采用坩埚的直径为Ф440mm，真空度为5Pa以下，熔炼电流为10450A。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例18

本实施例中，与实施例3不同的是：步骤401中所采用坩埚的直径为Φ160mm，熔炼电流为5400A；步骤402中采用真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，所采用坩埚直径为Φ300mm，熔炼电压26V，熔炼电流为12000A；步骤403中对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼时，所采用坩埚的直径为Ф220mm，真空度为5Pa以下，熔炼电流为7155A。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例3相同。

实施例19

本实施例中，与实施例3不同的是：步骤401中所采用坩埚的直径为Φ160mm，熔炼电流为3220A；步骤402中采用真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，所采用坩埚直径为Φ300mm，熔炼电压28V，熔炼电流为12000A；步骤403中对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼时，所采用坩埚的直径为Ф220mm，真空度为5Pa以下，熔炼电流为4510A。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例3相同。

实施例20

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤三中所述电极块的形状为正多棱柱形，且所述钛壳相应为正多棱柱状壳体，所述钛壳的结构和尺寸均与所述电极块的结构和尺寸一致。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

实施例21

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤二中进行混料时，混合时间为20min。本实施例中，其它方法步骤和工艺参数均与实施例1相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、原料称量：按照需制备钛合金的名义化学成分进行原料的配比称量；所述原料包括粒径为4mm以下的细颗粒海绵钛、包裹于需制作电极块外侧的钛壳和粒度为80目以下的高熔点金属粉末，所述高熔点合金元素的熔点高于2000℃；

步骤二、混料：对步骤一中称量好的细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末进行均匀混合，并获得混合物；

步骤三、自耗电极制作：将步骤二中混合均匀的均匀混合物压制成电极块，且所述电极块的外侧包覆有一层钛壳，所述钛壳的厚度为0.5mm～3mm；之后，再将所述电极块焊接形成自耗电极；

步骤四、熔炼：采用真空自耗电弧炉对步骤三中所制作的自耗电极进行熔炼，并获得含高熔点元素钛合金铸锭。

2.按照权利要求1所述的一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征在于：步骤一中所述高熔点合金元素为W、Ta、Mo和Nb中的一种或几种。

3.按照权利要求1或2所述的一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的原料还包括其它合金元素，且所述其它合金元素以中间合金颗粒、纯金属粉末或海绵状金属颗粒的形式配入；相应地，步骤二进行混料时，需将所配入的其它合金元素与步骤一中称量好的细颗粒海绵钛和高熔点金属粉末进行均匀混合，且所述混合物中包括细颗粒海绵钛、高熔点金属粉末和配入的其它合金元素。

4.按照权利要求1或2所述的一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征在于：步骤四中对所述自耗电极进行熔炼时，熔炼次数为三次；

且步骤四中对所述自耗电极进行熔炼时，其熔炼过程如下：

步骤401、初次熔炼：采用所述真空自耗电弧炉，对步骤三中所制作的自耗电极进行熔炼，获得初次熔炼钛合金铸锭；

步骤402、二次熔炼：采用所述真空自耗电弧炉，对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼，获得二次熔炼钛合金铸锭；

步骤403、成品熔炼：采用所述真空自耗电弧炉，对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼，获得含高熔点元素钛合金铸锭。

5.按照权利要求4所述的一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征在于：步骤401和步骤403中所述的真空自耗电弧炉均为真空自耗电极电弧熔炼炉；步骤402中所述的真空自耗电弧炉为真空自耗电极电弧熔炼炉或真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉。

6.按照权利要求4所述的一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征在于：步骤401中对步骤三中所制作的自耗电极进行熔炼时，真空度为5Pa以下，熔炼电压为26V～40V，熔炼电流为基准熔炼电流的A倍，其中A1=1.15～1.50；

步骤403中对步骤402中所述二次熔炼钛合金铸锭进行成品熔炼时，真空度为5Pa以下，熔炼电压为26V～40V，熔炼电流为基准熔炼电流的A倍，其中A2=1.10～1.35；

所述基准熔炼电流为所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径相对应，且当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为Φ160mm±10mm时，所述基准熔炼电流为3200A±400A；当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为Φ220mm±10mm时，所述基准熔炼电流为4700A±600A；当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为300mm±20mm时，所述基准熔炼电流为7000A±800A；当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为Φ380mm±20mm时，所述基准熔炼电流为9000A±1000A；当所述真空自耗电极电弧熔炼炉内所采用坩埚的直径为Φ460mm±20mm时，所述基准熔炼电流为10500A±1000A。

7.按照权利要求5所述的一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征在于：步骤402中采用所述真空自耗电极电弧熔炼凝壳炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，真空度为5Pa以下，熔炼电压为30V～45V；熔炼电流与所熔炼自耗电极的直径相对应，且所熔炼自耗电极的直径越大，熔炼电流越大；

步骤402中采用所述真空自耗电弧炉对步骤401中所述初次熔炼钛合金铸锭进行熔炼时，真空度为5Pa以下，熔炼电压为26V～40V，熔炼电流为所述基准熔炼电流的A2倍。

8.按照权利要求1或2所述的一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征在于：步骤三中所述电极块的形状为圆柱形或正多棱柱形，所述钛壳为圆筒状壳体或正多棱柱状壳体，所述钛壳的结构和尺寸均与所述电极块的结构和尺寸一致；

步骤一中进行原料称量之前，先对步骤三中所述钛壳进行制作；

对所述钛壳进行制作时，先根据需制作电极块的结构和尺寸，对制作所述钛壳用纯钛板的尺寸进行确定；之后，再根据所确定尺寸，对所述纯钛板进行裁切，获得多个纯钛板块；随后，采用压制成型模具将裁切后的多个所述纯钛板块进行压制，并获得压制成型的多个纯钛组件；所述钛壳由多个所述纯钛组件组装而成。

9.按照权利要求8所述的一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征在于：所述圆筒状壳体由两个结构和尺寸均相同的钛片对接而成，所述钛片的横截面为半圆形且其长度与所述电极块的长度相同。

10.按照权利要求9所述的一种含高熔点元素钛合金铸锭的制备方法，其特征在于：步骤三中对所述电极块进行压制时，采用电极压制成型模具进行压制，所述电极压制成型模具内设置有圆柱形成型腔，所述圆柱形成型腔的直径与所述圆筒状壳体的外径相同，且所述圆柱形成型腔的长度与所述圆筒状壳体的长度相同；所述电极压制成型模具为所述压制成型模具；

两个所述钛片分别为钛片一和钛片二；

实际进行压制时，先将所述钛片一水平放置于所述圆柱形成型腔底部，且使得所述钛片一的外侧壁与所述圆柱形成型腔的内侧壁紧密接触；之后，将步骤二中混合均匀的混合物装入所述圆柱形成型腔内，并采用压制设备进行预压；随后，将所述钛片二放入圆柱形成型腔内，并使得所述钛片二与所述钛片一正对，形成所述圆筒状壳体；然后，再采用所述压制设备进行压制，获得外侧包覆有所述圆筒状壳体的电极块。

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