CN1236819A

CN1236819A - 一种生产钛板坯的的方法

Info

Publication number: CN1236819A
Application number: CN 99112875
Authority: CN
Inventors: 孙宏勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-04-22
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 1999-12-01

Abstract

本发明公开了一种生产钛板坯的方法,该方法由以下工艺内容组成:将海绵钛或者旧钛料挤压或焊接成柱体状钛电极,然后在真空的自耗真空凝壳炉腔内,对钛电极进行一次熔炼,再将钛电极熔液浇铸在位于炉腔内并高速旋转的钛板坯铸造模具腔内,之后,开启炉腔使铸成的钛板坯随模冷却,最后,开模即可得到钛板坯成品。本发明实现后与已有技术相比具有生产周期短,制造成本低,原材料利用率高等优点。

Description

一种生产钛板坯的方法

本发明涉及一种金属板坯的生产方法，确切地说是一种利用海绵钛或旧钛料生产钛板坯的方法。

近些年来，钛板作为一种抗腐蚀性能强，物理及综合机械能优良的新型金属板材已在许多技术领域中得到应用，特别是在航天，军事等高科技领域中应用更为广泛。钛板与其它金属板材一样，也是由板坯轧制而成的。现有的国内外普遍使用的钛板坯的生产方法主要包括以下工艺步骤：1、将海绵钛挤压或者将旧钛料去除杂质，污物后焊接成柱体状物体，使之形成钛电极；2、将钛电极置入自耗真空炉内，并与电极卡具相联接，使之形成极端，之后，接通电源，使极端间起弧，使钛电极受到一次熔炼，待钛熔液在坩锅中冷却、凝固后，制得一次钛锭；3再将一次钛锭置入自耗真空炉内，并与电极卡具相联接，使之形成极端，再接通电源，使一次钛锭受到再次熔炼，待钛熔液在坩锅中冷却，凝固后，得到二次钛锭；4、将二次钛锭加热至950℃，段造成钛板坯毛坯；5、对钛板坯毛坯的外表面进行机加工，制得需要规格的钛板坯。利用现有生产方法制造板坯存在的主要问题是：1、工艺复杂，电能及人力、物力资源消耗量大，因而生产周期长，制造成本高；2、原材料利用率较低，通常仅能达到60％左右。

本发明的目的是为人们提供一种生产钛板坯的新方法，利用该方法生产钛板坯，能缩短生产周期，降低制造成本，提高原材料利用率。

本发明提供的生产钛板坯的方法由以下工序步骤组成：

A、用海绵钛或者旧钛料制成柱体状物体，使之形成钛电极；

B、将钛电极置入自耗真空凝壳炉腔内，并固定联接在位于该炉腔内的电极卡头上，使之形成一个极端；

C、将铸造所述钛板坯的模具固定设置在位于所述炉腔内并能高速旋转的模体支座上，并使其浇铸口与设置在该炉腔内的盛液用坩锅的液体流出口相对应；

D、封闭炉腔，并使炉腔内真空度不低于6×10^-3Pa，之后接通电源，移动所述电极卡头，使所述钛电极连续接近与之相对的并构成另一极端的所述坩锅，使两者之间保持起弧，并使两者间熔炼电流达15000-16500A、熔炼电压达30-40V，使钛电极熔化成液体，并积于所述坩锅内。

E、使模体支座带动所述模具高速旋转，同时将所述坩锅内的液体注入该模具腔内，并使该离心浇铸过程在不多于6秒钟的时间内完成。

F、将浇铸后的钛板坯随模自然冷却，使之凝固成型。

G、开模，取出铸件，即得钛板坯成品。

本发明实现后与已有技术相比具有以下优点：1、工艺简单，生产流程短，有利于提高生产效率；2、省略一次熔炼过程，并省略锻造及铣加工工序，从而减少了电能资源及人力、物力资源的消耗，有利于降低于产品的制造成本；3、避免了锻造、铣加工工序造成的材料损耗，从而提高了原材料的有效利用率，使之达到70-75％。

下面结合实施例对本发明做进一步详细地说明。

一、主要生产设备的准备：

准备好规格为100Kg的自耗真空凝壳炉一台、电焊机一台。其中，自耗真空凝壳炉是一种应用不很广泛的已有设备，其主要技术特点是：1、炉腔较大，炉腔内设置可上、下往复移动的用于固定安装钛电极的电极卡头，在电极卡头下方、并与其相对的位置上设置一个可翻转的用于盛装钛电极熔化液的坩锅，该坩锅与上述钛电极分别构成两个极端，在坩锅的下部设置用来固定安装铸造模具、并能高速旋转的模体支座。2、炉腔内的真空度可达3.2×10^-3Pa以上。

二、生产工艺过程：

A、取材料化学成份符合GB/T3620-94要求的旧钛材若干，按通用技术手段去除其表面的杂质、污物，待其干燥后，利用电焊机将其焊接成规格为Φ200mm×1150mm，重量为115Kg的柱状体钛电极。

B、将钛电极置放到自耗真空凝壳炉腔内，并将其垂直地固定联接在电极卡头上，使之形成一个极端。

C、按钛板坯的制造规格制成钛板坯铸造模具，并将该模具固定安装在模体支座上，并使其浇铸口与坩锅的液体流出口相对应，以便保证坩锅内液体能顺利地注入模具腔内。

D、封闭炉腔，使炉腔内真空，并使其真空度达到3.2×10^-3Pa，同时接通电源，然后，移动所述电极卡头，使位于其上的钛电极连续接近坩锅或者其盛装的钛电极熔化液，使该两极端之间保持起弧，并使两极端之间的熔炼电流即瞬间短路电流达15300A，两极端之间的熔炼电压即瞬间短路电压达36V，使钛电极被熔炼成液体，并积于坩锅内。

E、使模体支座带动模具高速旋转，然后，翻转坩锅，使其盛装的液体通过其液体流出口及模具上的浇铸口被注入模具腔内，该离心浇铸过程在4秒钟内完成。

F、打开炉腔、使所铸钛板坯随模在炉内自然冷却，冷却时间为30分钟。

G、打开模具，取出铸件，即可得到重量为85Kg的钛板坯成品。

利用本发明提供的方法生产钛板坯，从钛电极装入炉内到生产出钛板坯成品的全部工艺过程仅需要2小时-2小时30分钟的时间，具有很高的生产效率。

经检验该钛板坯的化学成份符合GB3620-94标准，利用该钛板坯生产的钛板材力学性能符合GB3621-94标准。

本实施例中给出的生产钛板坯的方法不是唯一的，例如，第一，就生产原材料而言，它还可以是海绵钛，而将其制成钛电极的方法，则可以是挤压成型的方法；第二，在钛电极熔炼过程中炉腔内的真空度只要不低于6×10^-3Pa均是可以的，但提高炉内真空度，能够减少钛电极在熔炼过程中被氧化的机会，有利于提高钛板坯的生产质量；第三，在保证能够生产出钛板坯的条件下，熔炼电流可以是15000-16500A这间的任意值，熔炼电压可以是30-40V之间的任意值；第四，就离心浇铸时间而言，它也可以是5秒或者6秒，当然，浇铸越长，钛熔液被氧化的机会就越多，生产的钛板坯的质量就差，当浇铸时间超过6秒时，生产出的钛板坯的质量就难以符合相关标准，导致产品质量不稳定；第五、就浇铸后的钛板坯的冷却方式而言，它还可以是随模在空气中自然冷却。

Claims

1、一种生产钛板坯的方法，其特征在于它由以下工序步骤组成：

A、用海绵钛或者旧钛料制成柱体状物体，使之形成钛电极；

D、封闭炉腔，并使炉腔内真空度不低于6×10^-3Pa，之后接通电源，移动所述电极卡头，使所述钛电极连续接近与之相对，并构成另一极端的所述坩锅，使两者之间保持起弧，并使两者间熔炼电流达15000-16500A、熔炼电压达30-40V，使钛电极熔化成液体，并积于所述坩锅内。

E、使模体支座带动所述模具高速旋转，同时将所述坩锅内的液体注入该模具腔内，并使该离心浇铸过程在不多于6秒钟的时是内完成。

F、将浇铸后的钛板坯随模自然冷却，使之凝固成型。

G、开模，取出铸件，即得钛板坯成品。