CN110951974A

CN110951974A - 钛合金铸锭及其制备方法

Info

Publication number: CN110951974A
Application number: CN201911140908.1A
Authority: CN
Inventors: 彭晖; 樊凯; 胡珊珊; 朱雪峰; 黄艳华
Original assignee: Hunan Goldsky Titanium Industry Technology Co ltd
Current assignee: Hunan Xiangtou Jintian Titanium Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2020-04-03
Anticipated expiration: 2039-11-20
Also published as: CN110951974B

Abstract

本发明涉及一种钛合金铸锭及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：按照所要制备的钛合金铸锭所需的成分进行配料、混料并压制成多个电极块；将多个电极块进行堆垛、焊接，得到自耗电极；将所述自耗电极进行三次真空自耗电弧熔炼，冷却，得到钛合金铸锭；其中，第三次真空自耗电弧熔炼包括前期的熔炼阶段和位于所述熔炼阶段后期的补缩阶段；在所述补缩阶段，控制熔炼电流和熔炼电压均逐渐降低，并将所述补缩阶段的真空度由所述熔炼阶段的不大于5Pa降至5Pa～8Pa，将所述补缩阶段的冷却液的进液温度由所述熔炼阶段的27℃～28℃调整为31℃～33℃。该方法采用VAR三次熔炼，结合合适的补缩工艺，能够保证铸锭化学成分的均匀性，减少冒口比重，提高成品率。

Description

钛合金铸锭及其制备方法

技术领域

本发明涉及钛合金材料加工技术领域，特别是涉及一种钛合金铸锭及其制备方法。

背景技术

随着技术的发展，以及航空锻件对大型化和整体化的要求，对钛合金铸锭的规格要求越来越大，对铸锭质量要求越来越高。目前，对于钛合金真空自耗熔炼而言，当电极剩余一定重量时，一般需要进行补缩。补缩是钛合金铸锭成品熔炼时提高铸锭质量的有效措施，其目的是减少铸锭头部的缩孔、疏松和偏析区，减少铸锭的切头量，提高成品率。然而，大规格铸锭由于熔炼电流大、补缩的时间长，对铸锭的成分均匀性和组织凝固存在不利影响，因此，规格在Φ780mm以上的钛合金铸锭特别是铸锭头部的成分均匀性难以保证，且成品率低，需要改进熔炼工艺方法。

发明内容

基于此，有必要提供一种钛合金铸锭的制备方法，能够提高钛合金铸锭头部化学成分的均匀性，且成品率高。

一种钛合金铸锭的制备方法，包括以下步骤：

按照所要制备的钛合金铸锭所需的成分进行配料，混料并压制成多个电极块；

将所述多个电极块进行堆垛、焊接，得到自耗电极；

将所述自耗电极进行三次真空自耗电弧熔炼，冷却，得到钛合金铸锭；

其中，第三次真空自耗电弧熔炼包括前期的熔炼阶段和位于所述熔炼阶段后期的补缩阶段；在所述补缩阶段，控制熔炼电流和熔炼电压均逐渐降低，并将所述补缩阶段的真空度由所述熔炼阶段的不大于5Pa降至5Pa～8Pa，将所述补缩阶段的冷却液的进液温度由所述熔炼阶段的25℃～30℃调整设定为35℃～38℃。

上述方法采用三次真空自耗电弧熔炼(VAR)方法进行熔炼提高钛合金铸锭成分的均匀性、降低杂质含量，在第三次真空自耗电弧熔炼的后期进行补缩，在补缩阶段将熔炼炉内的真空度降至5Pa～8Pa，减少高蒸汽压铝元素等的挥发，提高化学成分均匀性，逐步降低熔炼电流和电压，并将冷却液的进液温度设定为35℃～38℃，来实现熔池深度的不断减小，同时降低铸锭边部熔池的凝固速度、扩大熔池的水平直径，保证铸锭头部成分的均匀性、改善铸锭头部的表面质量，使制备得到的钛合金铸锭的成分均匀，减少冒口比重，提高成品率。

在其中一个实施例中，所述配料的总重量为5000Kg～9400Kg，在所述自耗电极剩余重量为200kg～320kg时开始进入所述补缩阶段。

在其中一个实施例中，所述补缩阶段包括三级子补缩阶段，第一级子补缩阶段的熔炼电流为8KA～10KA、熔炼电压为26V～28V，第二级子补缩阶段的熔炼电流为5KA～8KA，熔炼电压为24V，第三级子补缩阶段的熔炼电流为2KA～4KA，熔炼电压为24V。

在其中一个实施例中，所述第一级子补缩的时间为6min～20min，所述第二级子补缩的时间为30min～80min，所述第三级子补缩的时间为800min～150min。

如此，在补缩阶段通过控制电流、电压逐级降低，来实现熔速的控制，能够保证补缩阶段的过程稳定性。

在其中一个实施例中，所述补缩阶段后的所述冷却的时间不小于6h。

在其中一个实施例中，所述三次真空自耗电弧熔炼的

第一次真空自耗电弧熔炼，采用直径Φ580mm～Φ780mm的坩埚，在熔炼过程中，控制熔炼电流为14KA～22KA，熔炼电压为28V～36V，熔炼真空度不大于10Pa，稳弧电流为直流6A～12A；

第二次真空自耗电弧熔炼，采用直径为Φ680mm～Φ880mm坩埚，在熔炼过程中，控制熔炼电流为22KA～33KA，熔炼电压为33V～39V，熔炼真空度不大于5Pa，稳弧电流为交流(10～18)A/(6～12)s；

第三次真空自耗电弧熔炼，采用直径为Φ780mm～Φ980mm坩埚，控制熔炼电流为25KA～36KA，熔炼电压为34V～40V，熔炼真空度不大于5Pa，稳弧电流为交流(12～20)A/(6～12)s。

在第三次真空自耗电弧熔炼时将炉内真空度控制在不大于5.0Pa、且真空自耗电弧熔炼后的冷却时间不小于6小时，可以保证铸锭中的O和H元素含量的精确控制。如果真空度过低或冷却时间过短则会造成铸锭的杂质含量偏高，导致制备的铸锭不符合标准。

如此，通过采用真空自耗电弧熔炼炉(VAR)进行三次熔炼，并严格控制熔炼真空度、熔炼电流、熔炼电压、稳弧电流，通过第一次熔炼使铸锭初步合金化、均匀化及去除挥发性物质和气体，第二次熔炼进一步精炼获得成份均匀的铸锭，第三次熔炼使铸锭获得了更好的成份均匀性及良好的表面质量。

在其中一个实施例中，所述第一次熔炼后铸锭冷却至400℃以下；所述第二次熔炼后铸锭冷却至400℃以下。

在其中一个实施例中，所述焊接采用真空等离子焊接。

在其中一个实施例中，所述电极块为圆柱形电极块。

进一步地，所述电极块的规格为Φ480mm～Φ680mm，所述电极块的密度为3.4g/cm³～3.6g/cm³。

本发明另一目的于提供一种采用上述方法制备得到的钛合金铸锭。

本发明上述钛合金钛铸锭的制备方法，适用于大规格的钛合金铸锭的制备，采用VAR方法进行三次熔炼，熔炼过程中严格控制真空度、熔炼电流、熔炼电压和稳弧电流，提高铸锭成分均匀性、降低杂质含量，并在第三次熔炼后期进行补缩，并通过合适的补缩工艺保证了铸锭特别是头部成分的均匀性，使得Φ780mm～Φ980mm规格的钛合金铸锭的冒口比重控制在2.0％以内，化学成分分布均匀，成品率高。

附图说明

图1为钛合金铸锭头部横截面上取样位置示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

目前，规格在Φ780mm以上的钛合金铸锭特别是头部的成分均匀性难以保证，尤其是铝元素存在严重偏低的问题，本申请发明人经过大量研究发现，铝元素偏低的主要原因是：在补缩阶段铝元素等因蒸汽压高而大量挥发所导致的。因此，本申请提供了一种大规格钛合金铸锭的制备方法，采用VAR方法进行三次熔炼，并在第三次熔炼后期采用合适的补缩工艺，能够保证钛合金铸锭的成分均匀性，减少冒口比重，提高成品率，特别适用于Φ780mm～Φ980mm规格的钛合金铸锭的熔炼生产。

一实施方式的钛合金铸锭的制备方法，包括以下步骤S1～S3。

S1、按照所要制备的钛合金铸锭所需的成分进行配料，混料并压制成电极块。

在一实施例中，配料的总重量为5000Kg～9400Kg。

在一实施例中，电极块的规格为Φ480mm～Φ680mm，电极块的密度为3.4g/cm³～3.6g/cm³。

进一步地，电极块的形状为圆柱形。

具体地，将符合标准的海绵钛和中间合金按照GB/T3620.1的TA15钛合金牌号要求的成分进行配料，将配料充分混合均匀后，压制成规格为Φ480mm～Φ680mm、密度为3.4g/cm³～3.6g/cm³的多个电极块。

S2、将所述多个电极块进行堆垛、焊接，得到自耗电极。

在一实施例中，焊接采用真空等离子焊接。

进一步地，在真空等离子焊箱内采用带水冷铜电极头的焊枪进行焊接，将堆垛成长条的电极焊接成为自耗电极，以避免外来杂质和高密度钨夹杂的污染。

S3、将所述自耗电极进行三次真空自耗电弧熔炼，冷却，得到钛合金铸锭。

其中，第三次真空自耗电弧熔炼包括前期的熔炼阶段和位于熔炼阶段后期的补缩阶段；在补缩阶段，控制熔炼电流和熔炼电压均逐渐降低，并将补缩阶段的真空度由熔炼阶段的不大于5Pa降至5Pa～8Pa，将补缩阶段的冷却液的进液温度由熔炼阶段的25℃～30℃设定为35℃～38℃。

可以理解的，逐渐降低可以是连续的变化，也可以是间段的，只要在补缩阶段整体上呈现逐渐降低的趋势即可。

在一实施例中，钛合金铸锭的规格为Φ780mm～Φ980mm。

在一实施例中，三次真空自耗电弧熔炼的

第一次真空自耗电弧熔炼，采用直径Φ580mm～Φ780mm的坩埚，在熔炼过程中，控制熔炼电流为14KA～22KA，熔炼电压为28V～36V，熔炼真空度不大于10Pa，稳弧电流为直流6A～12A。

第二次真空自耗电弧熔炼，采用直径为Φ680mm～Φ880mm坩埚，在熔炼过程中，控制熔炼电流为22KA～33KA，熔炼电压为33V～39V，熔炼真空度不大于5Pa，稳弧电流为交流(10～18)A/(6～12)s。

在一实施例中，第一次真空自耗电弧熔炼后铸锭冷却至400℃以下，第二次真空自耗电弧熔炼后铸锭冷却至400℃以下。

进一步地，第一次真空自耗电弧熔炼后铸锭冷却至300℃～400℃，第二次真空自耗电弧熔炼后铸锭冷却至300℃～400℃。

在一实施例中，在第三次真空自耗电弧熔炼后，自耗电极剩余重量为200kg～320kg时开始进入补缩阶段。

在一实施例中，补缩阶段包括三级子补缩阶段，第一级子补缩阶段的熔炼电流为8KA～10KA、熔炼电压为26V～28V，第二级子补缩阶段的熔炼电流为5KA～8KA，熔炼电压为24V，第三级子补缩阶段的熔炼电流为2KA～4KA，熔炼电压为24V。

进一步地，第一级子补缩的时间为6min～20min，第二级子补缩的时间为30min～80min，第三级子补缩的时间为80min～150min。

如此，在第三次真空自耗电弧的补缩阶段通过控制熔炼电流按照(8～10)KA→(5～8)KA→(2～4)KA逐级降低、熔炼电压按照(26～28)V→24V→24V逐级降低，来实现熔速的控制，保证补缩阶段的过程稳定性。

在一实施例中，补缩后的冷却时间不小于6小时。

本发明上述钛合金钛铸锭的制备方法，适用于大规格的钛合金铸锭的制备，采用VAR方法进行三次熔炼，熔炼过程中严格控制真空度、熔炼电流、熔炼电压和稳弧电流，提高铸锭成分均匀性、降低杂质含量，并在熔炼后期进行补缩，并通过合适的补缩工艺保证了铸锭头部成分的均匀性，使得Φ780mm～Φ980mm规格的钛合金铸锭的冒口比重控制在2.0％以内，化学成分分布均匀，成品率高。

以下为具体实施例

实施例1：制备规格为Φ780mm的TA15钛合金铸锭

1)、将符合标准的海绵钛和中间合金按照GB/T3620.1的TA15钛合金牌号要求的成分进行配料，将配料充分混合均匀后，压制成规格为Φ480mm、密度为3.4g/cm³～3.6g/cm³的圆形电极块，并堆垛成圆柱形长条电极。

2)、将圆柱形长条电极在真空等离子焊箱内采用带水冷铜电极头的焊枪进行焊接，成为自耗电极。

3)、将自耗电极在真空自耗电弧炉中进行第一次熔炼，采用直径为Φ580mm坩埚，熔炼电流为14KA～18KA，熔炼电压为28V～34V，熔炼真空度≤10Pa，稳弧电流为直流6A～10A，熔炼后冷却至350℃左右，得到一次铸锭。

4)、将一次铸锭在真空自耗电弧炉中进行第二次熔炼，采用直径为Φ680mm坩埚，熔炼电流为22KA～28KA，熔炼电压为33V～36V，熔炼真空度≤5Pa，稳弧电流为交流(10～15)A/(6～12)s，熔炼后冷却至400℃以下，得到二次铸锭。

5)、将二次铸锭在真空自耗电弧炉中进行第三次熔炼，采用直径为Φ780mm坩埚，熔炼电流为25KA～30KA，熔炼电压为34V～40V，熔炼真空度≤5Pa，稳弧电流为交流(12～18)A/(6～12)s。

6)、在第三次熔炼自耗电极熔炼剩余重量250kg时开始进入补缩，补缩时长为150min，熔炼电流按下列速率逐级降低：8KA→5KA→2KA，熔炼电压按下列速率降低：26V→24V→24V，相应各级补缩时间为10min、40min、100min；熔炼后冷却时间不小于6小时，得到TA15钛合金铸锭。

其中，补缩阶段将炉内真空度由第三次熔炼阶段的≤5Pa降低至5Pa～8Pa之间，将冷却水的进水温度由25℃～28℃调整到35℃～38℃。

将得到的TA15钛合金铸锭经超声波探伤检测，冒口长度约为30mm，约占铸锭整体重量的1.2％。

对得到的TA15钛合金铸锭的纵向化学成分进行检测，结果如下表1：

表1 TA15钛合金铸锭纵向化学成分

对得到的TA15钛合金铸锭头部横截面的化学成分进行检测，从钛合金铸锭头部横截面上取9个试样进行检测，具体取样位置如图1所示，检测结果见下表2：

表2 TA15铸锭头部横截面主要元素成分含量(质量百分数％)

位置	Al	Mo	V	Zr
					头-1	6.70	1.78	2.23	2.24
头-2	6.64	1.80	2.22	2.26
					头-3	6.58	1.74	2.28	2.37
头-4	6.50	1.73	2.29	2.46
					头-5	6.43	1.73	2.28	2.32
头-6	6.48	1.74	2.28	2.38
					头-7	6.56	1.77	2.26	2.30
头-8	6.62	1.76	2.26	2.30
					头-9	6.68	1.80	2.22	2.18

由表1和表2可以看出，制备所得的TA15合金铸锭的纵向化学成分均匀性良好，满足标准要求；铸锭头部横截面9点的主元素Al偏差在0.3％以内，其它元素偏差为0.2％以内，均匀性较好。

实施例2：制备规格为Φ980mm的TC4钛合金铸锭

1)、将符合标准的海绵钛和中间合金按照GB/T3620.1中的TC4钛合金牌号要求的成分进行配料，将配料充分混合均匀后，压制成规格为Φ680mm、密度为3.4g/cm³～3.6g/cm³的圆形电极块，并堆垛成圆柱形长条电极。

2)、将圆柱形长条电极在真空等离子焊箱内采用带水冷铜电极头的焊枪进行焊接成为自耗电极。

3)、自耗电极在真空自耗电弧炉中进行第一次熔炼，采用直径为Φ780mm坩埚，熔炼电流为18KA～21KA，熔炼电压为32V～36V，熔炼真空度≤10Pa，稳弧电流为直流8A～12A，熔炼后冷却至400℃以下，得到一次铸锭。

4)、将一次铸锭在真空自耗电弧炉中进行第二次熔炼，采用直径为Φ880mm坩埚，熔炼电流为28KA～33KA，熔炼电压为35V～38V，熔炼真空度≤5Pa，稳弧电流为交流(12～18)A/(6～12)s，熔炼后冷却至400℃以下，得到二次铸锭。

5)、将二次铸锭在真空自耗电弧炉中进行第三次熔炼，采用直径为Φ980mm坩埚，熔炼电流为30KA～35KA，熔炼电压为35V～40V，熔炼真空度≤5Pa，稳弧电流为交流(15～20)A/(6～12)s。

6)、在第三次自耗电极熔炼剩余重量400kg时开始进入补缩，补缩时长为220min，熔炼电流按下列速率逐级降低：10KA→8KA→4KA，熔炼电压按下列速率降低：28V→24V→24V，相应各级补缩时间为10min、80min、130min；熔炼后冷却时间不小于8小时，得到TC4钛合金铸锭。

其中，补缩阶段将炉内真空度由第三次熔炼阶段的≤5Pa降低至5Pa～8Pa，缩阶段将冷却水的进水温度由25℃～30℃调整到35℃～38℃。

将得到的TC4钛合金铸锭经超声波探伤检测，冒口长度约为50mm，约占铸锭整体重量的1.8％。

对得到的TC4钛合金铸锭的纵向化学成分进行检测，结果如下表3：

表3 TC4合金铸锭纵向化学成分

对得到的钛合金铸锭头部横截面的化学成分进行检测，从钛合金铸锭头部横截面上取9个试样进行检测，具体取样位置如图1所示，检测结果见下表4：

表4 TC4铸锭头部横截面主要元素化学成分(质量百分数％)

由表3和表4可以看出，制备所得的TC4铸锭冒口部位横截面9点成分均匀性良好，Al元素偏差在0.3％以内；铸锭纵向成分均匀性良好，主元素和杂质元素均符合标准要求。

实施例3

实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于第三次熔炼补缩阶段，具体地，实施例3补缩阶段的熔炼电流按照12KA→8KA→4KA逐级降低，熔炼电压按照28V→26V→25V逐级降低，补缩阶段的总时长为120min。

将得到的TA15钛合金铸锭经超声波探伤检测，冒口长度约为200mm，约占铸锭整体重量的7.8％。

对得到的TA15钛合金铸锭的纵向化学成分和头部横截面化学成分进行检测，结果如下表5和表6：

表5 TA15钛合金铸锭纵向化学成分

表6 TA15铸锭头部横截面主要元素成分含量(质量百分数％)

位置	Al	Mo	V	Zr
					头-1	6.71	1.75	2.20	2.26
头-2	6.62	1.81	2.22	2.25
					头-3	6.51	1.78	2.25	2.31
头-4	6.40	1.75	2.23	2.45
					头-5	6.37	1.72	2.21	2.31
头-6	6.45	1.72	2.21	2.35
					头-7	6.53	1.79	2.22	2.35
头-8	6.65	1.75	2.25	2.35
					头-9	6.72	1.82	2.22	2.28

实施例4

实施例4与实施例2基本相同，不同之处在于第三次熔炼补缩阶段，具体地，实施例4补缩阶段的熔炼电流按照8KA→4KA→2KA逐级降低，熔炼电压按照25V→23V→21V逐级降低，补缩阶段的时长为250min，相应各级补缩时间为20min、80min、150min。

对得到的TC4钛合金铸锭的纵向化学成分进行检测，结果如下表7：

表7 TC4合金铸锭纵向化学成分

对得到的钛合金铸锭头部横截面的化学成分进行检测，从钛合金铸锭头部横截面上取9个试样进行检测，具体取样位置如图1所示，检测结果见下表8：

表8 TC4铸锭头部横截面主要元素化学成分(质量百分数％)

取样位置	Al	V
			头-1	6.53	3.92
头-2	6.44	3.85
			头-3	6.32	3.88
头-4	6.15	3.93
			头-5	5.81	3.87
头-6	6.07	3.96
			头-7	6.16	3.85
头-8	6.28	3.98
			头-9	6.44	4.00

对比例1

对比例1与实施例1基本相同，不同之处在于第三次熔炼补缩阶段，具体地，对比例1补缩阶段熔炼炉内的真空度与第三次熔炼时熔炼炉内的真空度保持一致，均为≤5Pa。

对得到的TA15钛合金铸锭的纵向化学成分和头部横截面化学成分进行检测，结果如下表9和表10：

表9 TA15钛合金铸锭纵向化学成分

表10 TA15铸锭头部横截面主要元素成分含量(质量百分数％)

对比例2

对比例2与实施例2基本相同，不同之处在于补缩阶段的冷却水的进水温度，具体地，对比例2补缩阶段冷却水的进水温度保持与第三次熔炼时的温度相同，均设为25℃～30℃。

将得到的TC4钛合金铸锭经超声波探伤检测，冒口长度约为50mm，约占铸锭整体重量的1.8％，但由于头部表面质量不好，去除冒口长度为70mm，约占铸锭整体重量的2.5％。

对得到的TC4钛合金铸锭的纵向化学成分进行检测，结果如下表11：

表11 TC4合金铸锭纵向化学成分

对得到的钛合金铸锭头部横截面的化学成分进行检测，从钛合金铸锭头部横截面上取9个试样进行检测，具体取样位置如图1所示，检测结果见下表12：

表12 TC4铸锭头部横截面主要元素化学成分(质量百分数％)

取样位置	Al	V
			头-1	6.55	3.90
头-2	6.43	3.86
			头-3	6.37	3.85
头-4	6.32	3.91
			头-5	6.21	3.87
头-6	6.28	3.86
			头-7	6.36	3.85
头-8	6.48	3.88
			头-9	6.50	3.88

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照所要制备的钛合金铸锭所需的成分进行配料、混料并压制成多个电极块；

将所述多个电极块进行堆垛、焊接，得到自耗电极；

其中，第三次真空自耗电弧熔炼包括前期的熔炼阶段和位于所述熔炼阶段后期的补缩阶段；在所述补缩阶段，控制熔炼电流和熔炼电压均逐渐降低，并将所述补缩阶段的真空度由所述熔炼阶段的不大于5Pa降至5Pa～8Pa，将所述补缩阶段的冷却液的进液温度由所述熔炼阶段的25℃～30℃设定为35℃～38℃。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述配料的总重量为5000Kg～9400Kg，在所述第三次真空自耗电弧熔炼剩余的未熔炼的所述自耗电极的重量为200Kg～320Kg时开始进入所述补缩阶段。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述补缩阶段包括第一、第二、第三级子补缩阶段，第一级子补缩阶段的熔炼电流为8KA～10KA、熔炼电压为26V～28V，第二级子补缩阶段的熔炼电流为5KA～8KA，熔炼电压为24V，第三级子补缩阶段的熔炼电流为2KA～4KA，熔炼电压为24V。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一级子补缩的时间为6min～20min，所述第二级子补缩的时间为30min～80min，所述第三级子补缩的时间为80min～150min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷却的时间不小于6h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三次真空自耗电弧熔炼的第一次真空自耗电弧熔炼，采用直径Φ580mm～Φ780mm的坩埚，在熔炼过程中，控制熔炼电流为14KA～22KA，熔炼电压为28V～36V，熔炼真空度不大于10Pa，稳弧电流为直流6A～12A；

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一次真空自耗电弧熔炼后铸锭冷却至400℃以下；所述第二次真空自耗电弧熔炼后铸锭冷却至400℃以下。

8.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述焊接采用真空等离子焊接。

9.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述电极块的规格为Φ480mm～Φ680mm，所述电极块的密度为3.4g/cm³～3.6g/cm³。

10.一种采用权利要求1～9任一项所述制备方法制备得到的钛合金铸锭。