CN109055793A - 一种ta18钛合金铸锭的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TA18钛合金铸锭的生产方法，取TC4钛合金热轧板的料头切割成圆形板，并对圆形板进行碱洗、酸洗、清洁；按照所需制备的TA18钛合金的成分称取海绵钛、铝豆以及圆形板，并进行烘干；将海绵钛与铝豆充分混合后平均分成至少两份，并与数量相同的圆形板间隔叠放，每一层海绵钛与铝豆混合层的厚度与相邻圆形板的厚度相近，然后压制成电极；将多个电极焊接成一次电极；将一次电极放置于真空自耗电弧炉中，经过一次真空自耗熔炼得到二次电极；将至少两个二次电极焊接，置于真空自耗电弧炉中，经过两次真空自耗熔炼得到TA18钛合金铸锭。采用本发明所述生产方法所制得的TA18钛合金铸锭中成分分布均匀性高，所有合金成分的偏差不超过0.01％。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其是一种TA18钛合金铸锭的生产方法。
背景技术
TA18钛合金是一种低合金化的近α合金，具有良好的冷成型性、焊接性能和抗蚀性，在室温下的强度比工业纯钛高20～50％，被广泛运用于航空航天领域。因现有制造工艺的技术限制，TA18钛合金铸锭的化学成分常常出现很大的不均匀性。
专利号为CN102304633B的发明专利公开了一种TA18钛合金铸锭的制造方法，该方法为：首先按照Ti-3Al-2.5V合金的名义成分称取原料压制成一次电极，然后在真空自耗电弧炉中对一次电极进行熔炼，熔炼时预留3kg～5kg一次电极作为预留电极，得到一次铸锭，接着将多个一次铸锭按照冒口与锭底对焊的方式依次焊接成二次电极，将二次电极熔炼至预留电极得到二次铸锭，最后将多个二次铸锭按照冒口与锭底对焊的方式依次焊接成三次电极，将三次电极熔炼至预留电极得到TA18钛合金铸锭。采用该方法制造A18钛合金铸锭需要多次焊接电极，其生产工序较多、生产时长较长且生产成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种TA18钛合金铸锭的生产方法，其生产工艺精简，生产成本较低，所制得的TA18钛合金铸锭中所有合金成分的偏差不超过0.01％，各合金成分分布均匀。
为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：一种TA18钛合金铸锭的生产方法，包括以下步骤：
步骤一、取TC4钛合金热轧板的料头切割成圆形板，并对圆形板进行碱洗、酸洗、清洁；
步骤二、按照所需制备的TA18钛合金的成分称取海绵钛、铝豆以及步骤一中所述的圆形板，并进行烘干；
步骤三、将海绵钛与铝豆充分混合后平均分成至少两份，并与数量相同的圆形板间隔叠放，每一层海绵钛与铝豆混合层的厚度与相邻圆形板的厚度相近，然后压制成电极；
步骤四、将多个步骤三所述的电极焊接成一次电极；
步骤五、将步骤四所述的一次电极放置于真空自耗电弧炉中，经过一次真空自耗熔炼得到二次电极；
步骤六、将至少两个步骤五所述的二次电极焊接，置于真空自耗电弧炉中，经过两次真空自耗熔炼得到TA18钛合金铸锭。
进一步的是：所述步骤一中圆形板的厚度为1～3mm。
进一步的是：所述步骤二中烘干温度为80～100℃。
本发明的有益效果如下：
(1)生产工艺简单、生产工序较短、生产时长较短，采用TC4钛合金的废料作为原料，有效降低了生产成本，易于实现工业化生产；
(2)采用本发明所述生产方法所制得的TA18钛合金铸锭中所有合金成分的偏差不超过0.01％，提高了各合金成分分布的均匀性，满足航空航天工业领域的应用要求。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
步骤一、取TC4钛合金热轧板的料头切割成圆形板，并对圆形板进行碱洗、酸洗、清洁，圆形板直径为130mm，厚度为3mm；
步骤二、按照所需制备的TA18钛合金的成分称取海绵钛、铝豆以及步骤一中所述的圆形板，并进行烘干，烘干温度为90℃；
步骤三、将海绵钛与铝豆充分混合后平均分成50份，并与50个圆形板间隔叠放，每一层海绵钛与铝豆混合层的厚度为3～3.3mm，然后压制成直径130mm、长度300mm电极；
步骤四、将6个步骤三所述的电极焊接在一起得到一次电极；
步骤五、将步骤四所述的一次电极放置于真空自耗电弧炉中，经过一次真空自耗熔炼得到二次电极；
步骤六、将2个步骤五所述的二次电极焊接，置于真空自耗电弧炉中，经过两次真空自耗熔炼得到直径310mm、长度600mm的TA18钛合金铸锭。
实施例2
步骤一、取TC4钛合金热轧板的料头切割成圆形板，并对圆形板进行碱洗、酸洗、清洁，圆形板直径为131mm，厚度为3mm；
步骤二、按照所需制备的TA18钛合金的成分称取海绵钛、铝豆以及步骤一中所述的圆形板，并进行烘干，烘干温度为90℃；
步骤三、将海绵钛与铝豆充分混合后平均分成60份，并与60个圆形板间隔叠放，每一层海绵钛与铝豆混合层的厚度为3～3.3mm，然后压制成直径131mm、长度360mm电极；
步骤四、将6个步骤三所述的电极焊接在一起得到一次电极；
步骤五、将步骤四所述的一次电极放置于真空自耗电弧炉中，经过一次真空自耗熔炼得到二次电极；
步骤六、将2个步骤五所述的二次电极焊接，置于真空自耗电弧炉中，经过两次真空自耗熔炼得到直径315mm、长度620mm的TA18钛合金铸锭。
对实施例1和实施例2所得TA18钛合金铸锭取样进行成分检测，结果如表1所示：
表1 TA18钛合金铸锭成分分布/％
从表1可知，采用本发明所述方法所制得的TA18钛合金铸锭内各合金成分的偏差都不超过0.01％，分布的均匀形较高。
Claims (3)
1.一种TA18钛合金铸锭的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、取TC4钛合金热轧板的料头切割成圆形板，并对圆形板进行碱洗、酸洗、清洁；
步骤二、按照所需制备的TA18钛合金的成分称取海绵钛、铝豆以及步骤一中所述的圆形板，并进行烘干；
步骤三、将海绵钛与铝豆充分混合后平均分成至少两份，并与数量相同的圆形板间隔叠放，每一层海绵钛与铝豆混合层的厚度与相邻圆形板的厚度相近，然后压制成电极；
步骤四、将多个步骤三所述的电极焊接成一次电极；
步骤五、将步骤四所述的一次电极放置于真空自耗电弧炉中，经过一次真空自耗熔炼得到二次电极；
步骤六、将至少两个步骤五所述的二次电极焊接，置于真空自耗电弧炉中，经过两次真空自耗熔炼得到TA18钛合金铸锭。
2.如权利要求1所述的一种TA18钛合金铸锭的生产方法，其特征在于：所述步骤一中圆形板的厚度为1～3mm。
3.如权利要求1所述的一种TA18钛合金铸锭的生产方法，其特征在于：所述步骤二中烘干温度为80～100℃。
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