CN109609782A - 一种eb炉熔炼钛/钛合金锭的拉锭控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种EB炉熔炼钛/钛合金锭的拉锭控制方法，将油缸缸体和活塞杆的材料替换为27SiMn无缝管，缸筒内径的圆度和圆柱度为8～9级，缸筒端面的垂直度7级，缸筒内光洁度为0.3～0.1um，活塞外径对内控的径向跳动公差为7～8级，端面对内孔轴线的垂直度公差为7级，活塞圆柱度公差为10级；活塞杆表面熔敷27SiMn熔融体，熔敷厚度为3～4mm，直线度≦0.02mm/10mm，表面粗糙度≦0.1～0.2um，再用球墨铸铁环密封，活塞与缸筒间隙0.15～0.25mm。本发明的油缸结构简单、维护控制方便，满足锭整体力学性能、显微组织稳定均匀，外形表面波纹小且整齐有序。
Description
技术领域
本发明涉及一种EB炉熔炼钛/钛合金锭的拉锭控制方法，属于钛锭制备技术领域。
背景技术
EB炉熔炼纯钛、钛合金或其它金属，通过粗炼冷床熔化原料，流到精炼冷床再次调整并均匀控制液化金属，流入结晶器进行凝固冷却成型。
EB炉熔炼纯钛、钛合金锭，要求整体力学性能、显微组织稳定均匀，外形表面波纹小且整齐有序。现有拉锭工艺主要有变频电机通过蜗轮蜗杆传动结构、油缸二种。变频电机通过蜗轮蜗杆传动结构，带动拉锭装置升降，实现拉锭；动力部分在拉锭舱外，蜗轮组件与拉锭装置刚性连接，舱内舱外连接部分必须有动密封隔开，10米以上长行程对传动组件要求非常高，蜗杆传动机械装置长、质量体积大，装配精度要求高。拉锭油缸连接拉锭装置，整体组件都在拉锭舱内，不存在舱内舱外密封问题，只要保证油缸本身和连接管线密封；拉锭舱内有限空间油缸采用长行程多级双作用缸，油缸垂直倒置安装，只有活塞杆伸缩，摆动小，液压回路采用带位置反馈的比例换向闭环控制；对拉锭速度和拉锭头的振动控制都能很好实现；拉锭舱内真空度在0.1Pa以下，锭散热主要靠辐射传热，散热速度慢，油缸与拉锭头通过隔热板在舱内隔开，锭拉出结晶器温度在380℃左右，锭辐射热量大部分由拉锭舱体、拉锭头、隔热板等吸收并由相应循环冷却水带走，拉锭油缸区温度上段150℃左右，下端温度在80℃左右。液压系统工作允许工作介质温度不高于65℃，对于伺服、比例控制系统，超允许温度对系统控制功能影响就更大；拉锭速度一般在800mm-1000mm/h，对于9-10m长锭，至少要拉10小时以上，环境温度高于油缸及工作介质允许温度，多级缸（如五级）加水套冷却没有可能，液压油及密封长时间在油缸内，通过油缸内有杆腔和无杆腔长时间极少介质流量实现降温也不可能。多级缸设计就要求既能满足工作性能又要能满足自身工作允许的温度条件。因此，需要对现有的EB炉的多级缸进行改进。
发明内容
为完善现有多级缸拉锭存在的缺点，本发明的目的在于提供一种EB炉熔炼钛/钛合金锭的拉锭控制方法，适用于油缸在拉锭舱内布置完善拉锭工艺，油缸在正常作业同时又能实现自身冷却降温，实现EB炉熔炼纯钛、钛合金锭，满足锭整体力学性能、显微组织稳定均匀，外形表面波纹小且整齐有序。
本发明通过下列技术方案实现：一种EB炉熔炼钛/钛合金锭的拉锭控制方法，将拉锭油缸倒置安装在拉锭舱内，通过最小活塞杆实现腔进出油并固定在舱底，最大缸体与隔热板、拉锭头固定安装，实现升降运动；通过液压位置反馈比例系统控制熔化金属在结晶器内液面位置，低精炼冷床溢流口70mm；根据熔炼速度缓慢拉锭，拉速为800～1000mm/h；拉锭过程中油缸有微量上下振动，频率5～15Hz，振幅在1～2mm，利于熔液在结晶器内均匀致密分布；通过油缸快速动作回路，确保拉锭舱及时移位以及锭的取卸；其特征在于：所述油缸缸体和活塞杆的材料采用27SiMn无缝管，缸筒内径的圆度和圆柱度为8～9级，缸筒端面的垂直度7级，缸筒内光洁度为0.3～0.1um，活塞外径对内控的径向跳动公差为7～8级，端面对内孔轴线的垂直度公差为7级，活塞圆柱度公差为10级；活塞杆表面熔敷27SiMn熔融体，熔敷厚度为3～4mm，直线度≦0.02mm/10mm，表面粗糙度≦0.1～0.2um，采用球墨铸铁环密封，活塞与缸筒间隙0.15～0.25mm。
所述27SiMn无缝管的抗拉强度为900MPa、屈服强度为800MPa。
所述油缸为五级油缸，除第一级主缸体和第五级活塞杆外，其它各级既是下一级的活塞杆又是上一级的缸体，缸体最大外形直径Φ410，每级行程2200mm，工作压力150Bar，最大试验压力200Bar。
所述原材料是27SiMn材料。
现有技术的油缸缸体和活塞杆材料选用45钢无缝管（抗拉强度700MPa、屈服强度600～650MPa），第三级缸筒变形大和各级有杆腔工作面积满足拉锭所需力工作要求，缸筒内径的圆度和圆柱度为7级，缸筒端面的垂直度为6级，缸筒内光洁度为0.4～0.2um；缸体、活塞、活塞杆是一体，活塞外径对内控的径向跳动公差为6～7级，端面对内孔轴线的垂直度公差为6级，活塞圆柱度公差为8级；活塞杆表面镀硬铬，镀层厚度30～40um，直线度≦0.03mm/10mm，表面粗糙度≦0.2～0.4um，采用球墨铸铁环密封，活塞与缸筒间隙0.15～0.25mm。现有技术的油缸第三级缸壁薄，适用后变形大，不能长期适应工况。
将现有技术的油缸与本发明提供的油缸进行试压，试压时油缸最好是垂直放置，水平放置需保证本体及伸出活塞杆水平度≦0.2mm/m。结果如下：
现有技术的油缸：空载伸出、回缩运行个别级压强大于80Bar，运行不平稳，爬行时频率小于于1Hz，有2级幅度大于15mm，工作压力内每级泄漏流量不均，总的偏小，1～3级定位不稳有串动（最大超过20mm），耐压低于150Bar，试验用泵流量不低于100L/min。
本发明改进后的油缸：空载伸出、回缩运行压强小于40Bar，运行平稳，爬行频率大于5Hz，幅度小于2mm，工作压力内每级泄漏流量在5～8L/min之间，任何位置定位平稳没有串动，耐压能力不低于200Bar，试验用泵流量不低于100L/min。
本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：本发明采用带位置反馈液压比例控制多级缸作为拉锭动力，结晶器凝固铸锭时液位控制，结晶过程微振动，油缸慢速拉锭过程中实现带走吸收过多的热量保持油缸本体温度在65℃以下。本发明的油缸在正常作业同时又能实现自身冷却降温，实现EB炉熔炼纯钛、钛合金锭，满足锭整体力学性能、显微组织稳定均匀，外形表面波纹小且整齐有序。本发明改进的油缸结构简单、维护控制方便，满足锭整体力学性能、显微组织稳定均匀，外形表面波纹小且整齐有序。
附图说明
图1为油缸的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
EB炉熔炼钛/钛合金锭的拉锭控制方法，将拉锭油缸倒置安装在拉锭舱内，通过最小活塞杆实现腔进出油并固定在舱底，最大缸体与隔热板、拉锭头固定安装，实现升降运动；通过液压位置反馈比例系统控制熔化金属在结晶器内液面位置，低精炼冷床溢流口70mm；根据熔炼速度缓慢拉锭，拉速为800～1000mm/h；拉锭过程中油缸有微量上下振动，频率5～15Hz，振幅在1～2mm，利于熔液在结晶器内均匀致密分布；通过油缸快速动作回路，确保拉锭舱及时移位以及锭的取卸；其特征在于：所述油缸缸体和活塞杆的材料采用27SiMn无缝管，缸筒内径的圆度和圆柱度为8～9级，缸筒端面的垂直度7级，缸筒内光洁度为0.3～0.1um，活塞外径对内控的径向跳动公差为7～8级，端面对内孔轴线的垂直度公差为7级，活塞圆柱度公差为10级；活塞杆表面熔敷27SiMn熔融体，熔敷厚度为3～4mm，直线度≦0.02mm/10mm，表面粗糙度≦0.1～0.2um，采用球墨铸铁环密封，活塞与缸筒间隙0.15～0.25mm。
所述27SiMn无缝管的抗拉强度为900MPa、屈服强度为800MPa。所述油缸为五级油缸，除第一级主缸体和第五级活塞杆外，其它各级既是下一级的活塞杆又是上一级的缸体，缸体最大外形直径Φ410，每级行程2200mm，工作压力150Bar，最大试验压力200Bar。
Claims (3)
1.一种EB炉熔炼钛/钛合金锭的拉锭控制方法，将拉锭油缸倒置安装在拉锭舱内，通过最小活塞杆实现腔进出油并固定在舱底，最大缸体与隔热板、拉锭头固定安装，实现升降运动；通过液压位置反馈比例系统控制熔化金属在结晶器内液面位置，低精炼冷床溢流口70mm；根据熔炼速度缓慢拉锭，拉速为800～1000mm/h；拉锭过程中油缸上下振动，频率5～15Hz，振幅在1～2mm；通过油缸快速动作回路，确保拉锭舱及时移位以及锭的取卸；其特征在于：所述油缸缸体和活塞杆的材料采用27SiMn无缝管，缸筒内径的圆度和圆柱度为8～9级，缸筒端面的垂直度7级，缸筒内光洁度为0.3～0.1um，活塞外径对内控的径向跳动公差为7～8级，端面对内孔轴线的垂直度公差为7级，活塞圆柱度公差为10级；活塞杆表面熔敷27SiMn熔融体，熔敷厚度为3～4mm，直线度≦0.02mm/10mm，表面粗糙度≦0.1～0.2um，采用球墨铸铁环密封，活塞与缸筒间隙0.15～0.25mm。
2.根据权利要求1所述的EB炉熔炼钛/钛合金锭的拉锭控制方法，其特征在于：所述27SiMn无缝管的抗拉强度为900MPa、屈服强度为800MPa。
3.根据权利要求1所述的EB炉熔炼钛/钛合金锭的拉锭控制方法，其特征在于：所述油缸为五级油缸，除第一级主缸体和第五级活塞杆外，其它各级既是下一级的活塞杆又是上一级的缸体，缸体最大外形直径Φ410，每级行程2200mm，工作压力150Bar，最大试验压力200Bar。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110918906A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-03-27 | 云南钛业股份有限公司 | 一种去除电子束冷床炉浇铸钛及钛合金空心锭气泡的方法 |
| CN112011694A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-12-01 | 昆明理工大学 | 一种eb炉熔炼ta10钛合金扁锭的拉锭方法 |
| CN112501457A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-03-16 | 攀枝花云钛实业有限公司 | 电子束冷床熔炼钛或钛合金方坯的方法 |
| CN112718870A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-04-30 | 昆明理工大学 | 一种Ti-Al-V-Fe合金无缝管的短流程制备方法 |
| CN112718909A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-04-30 | 昆明理工大学 | 一种Ti-Al-Nb-Zr-Mo合金无缝管的短流程制备方法 |
| CN113655710A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-16 | 云南昆钢电子信息科技有限公司 | 一种eb炉自动拉锭系统及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012110926A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Honda Motor Co Ltd | 摺動部材及びそれの製造方法 |
| CN104451249A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-03-25 | 贵溪宏宇金属有限公司 | 一种环保易切削铋黄铜管的合金材料及加工工艺 |
| CN106378438A (zh) * | 2016-09-12 | 2017-02-08 | 沈阳工业大学 | 采用铸造方式制备金属蜂窝材料的装置 |
| CN107586965A (zh) * | 2016-07-06 | 2018-01-16 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 熔炼设备以及熔炼方法 |
-
2019
- 2019-01-07 CN CN201910013124.6A patent/CN109609782B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012110926A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Honda Motor Co Ltd | 摺動部材及びそれの製造方法 |
| CN104451249A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-03-25 | 贵溪宏宇金属有限公司 | 一种环保易切削铋黄铜管的合金材料及加工工艺 |
| CN107586965A (zh) * | 2016-07-06 | 2018-01-16 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 熔炼设备以及熔炼方法 |
| CN106378438A (zh) * | 2016-09-12 | 2017-02-08 | 沈阳工业大学 | 采用铸造方式制备金属蜂窝材料的装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110918906A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-03-27 | 云南钛业股份有限公司 | 一种去除电子束冷床炉浇铸钛及钛合金空心锭气泡的方法 |
| CN112011694A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-12-01 | 昆明理工大学 | 一种eb炉熔炼ta10钛合金扁锭的拉锭方法 |
| CN112011694B (zh) * | 2020-08-10 | 2021-06-08 | 昆明理工大学 | 一种eb炉熔炼ta10钛合金扁锭的拉锭方法 |
| CN112501457A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-03-16 | 攀枝花云钛实业有限公司 | 电子束冷床熔炼钛或钛合金方坯的方法 |
| CN112718870A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-04-30 | 昆明理工大学 | 一种Ti-Al-V-Fe合金无缝管的短流程制备方法 |
| CN112718909A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-04-30 | 昆明理工大学 | 一种Ti-Al-Nb-Zr-Mo合金无缝管的短流程制备方法 |
| CN112718909B (zh) * | 2020-11-23 | 2023-09-15 | 昆明理工大学 | 一种Ti-Al-Nb-Zr-Mo合金无缝管的短流程制备方法 |
| CN112718870B (zh) * | 2020-11-23 | 2023-09-19 | 昆明理工大学 | 一种Ti-Al-V-Fe合金无缝管的短流程制备方法 |
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