JP4560108B2 - Titanium or titanium alloy ingot manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、消耗電極を用いた真空溶解(VAR)によるチタン又はチタン合金インゴットの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing titanium or a titanium alloy ingot by vacuum melting (VAR) using a consumable electrode.

チタンインゴットの製造方法の一つとして消耗電極式真空溶解法がある。この方法ではチタンインゴットが次のような手順で製造される。第1段階として、スポンジチタンの破砕粒をプレス型内でコンパクトと呼ばれる成型体に押し固める。第2段階として、所定数のコンパクトを円柱状に組み合わせ、溶接により固定して、消耗電極となす。第3段階として、作製された消耗電極をモールド内に設置し、真空中において消耗電極とモールド内の溶湯との間にアークを発生させて、消耗電極を下から順次溶融させることにより、モールド内の溶湯量を増やす。最後にモールド内の溶湯を凝固させる。   One method for producing a titanium ingot is a consumable electrode type vacuum melting method. In this method, a titanium ingot is manufactured by the following procedure. As a first step, crushed titanium sponge particles are pressed into a compact called a compact in a press mold. As a second stage, a predetermined number of compacts are combined in a cylindrical shape and fixed by welding to form a consumable electrode. As a third step, the produced consumable electrode is placed in the mold, an arc is generated between the consumable electrode and the molten metal in the mold in vacuum, and the consumable electrode is sequentially melted from the bottom, so that Increase the amount of molten metal. Finally, the molten metal in the mold is solidified.

こうして製造されるチタンインゴットにおいては、用途に応じて様々な量の酸素が添加される。ここにおける酸素添加は、通常は主原料であるスポンジチタン粒に酸化チタン粉末を添加することにより行われ、その一例が特許文献1に示されたシュート添加である。特許文献1に示された添加法では、コンパクト1個分のスポンジチタン粒が、その貯槽から計量ホッパーに投入される。同様にコンパクト1個分の酸化チタン粉末が、その貯槽から前記計量ホッパーに投入される。そして計量ホッパーを開いて内容物を傾斜シュートを介してプレス型に投入する。傾斜シュートを移動する過程で、スポンジチタン粒と酸化チタン粉末が攪拌され混合される。   In the titanium ingot thus produced, various amounts of oxygen are added depending on the application. Oxygen addition here is usually performed by adding titanium oxide powder to sponge titanium particles as a main raw material, and an example thereof is chute addition shown in Patent Document 1. In the addition method shown in Patent Document 1, a single sponge titanium particle is put into the weighing hopper from the storage tank. Similarly, one compact titanium oxide powder is charged from the storage tank into the weighing hopper. Then, the weighing hopper is opened and the contents are put into the press mold through the inclined chute. In the process of moving the inclined chute, the sponge titanium particles and the titanium oxide powder are stirred and mixed.

特開平8−225861号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-225861

また最近では、Ti−6Al−4Vなどのチタン合金インゴットについても、消耗電極を用いた真空溶解(VAR)による製造が始められている。この場合、コンパクトの製造過程で、スポンジチタン粒にアルミ粒、Al−V合金粒、電解鉄粉、酸化チタン粉などが要求組成に応じて混合される。   Recently, titanium alloy ingots such as Ti-6Al-4V have also been manufactured by vacuum melting (VAR) using a consumable electrode. In this case, aluminum particles, Al-V alloy particles, electrolytic iron powder, titanium oxide powder, and the like are mixed with sponge titanium particles according to the required composition during the compact manufacturing process.

ところで、酸素含有チタンインゴットは、例えば展伸材の特定分野では、高強度化などのために、酸素濃度の要求値が年々高くなっている。高酸素濃度のチタンインゴットを製造するためには、プレス型への原料供給過程で多くの量の酸化チタン粉末をスポンジチタン粒へ混合する必要がある。ところが、酸化チタン粉末はスポンジチタン粒に比べて非常に微細である。このため、傾斜シュートを利用した攪拌混合では、酸化チタン粉末の混合量が多くなるにしたがってその飛散量が増加し、その結果としてコンパクト毎の酸化チタン量のバラツキが大きくなる。コンパクト毎の酸化チタン量のバラツキが大きくなると、これを組み合わせ溶解して製造されるインゴットでは、酸素濃度分布のバラツキ、特に溶解方向である上下方向のバラツキが大きくなる。   By the way, for oxygen-containing titanium ingots, for example, in a specific field of wrought material, the required value of oxygen concentration is increasing year by year in order to increase the strength. In order to produce a titanium ingot having a high oxygen concentration, it is necessary to mix a large amount of titanium oxide powder into sponge titanium particles during the raw material supply process to the press die. However, titanium oxide powder is very fine compared to sponge titanium particles. For this reason, in the stirring and mixing using the inclined chute, the scattering amount increases as the mixing amount of the titanium oxide powder increases, and as a result, the variation in the titanium oxide amount for each compact increases. When the variation in the amount of titanium oxide for each compact becomes large, ingots manufactured by combining and melting this cause variation in the oxygen concentration distribution, particularly in the vertical direction, which is the dissolution direction.

すなわち、傾斜シュートによる混合では、粒径の大きいスポンジチタンと酸化チタンの微細粒子が混在しているだけであり、溶解過程でスポンジチタン粒から酸化チタン粉が分離して浮上し、本質的に濃度偏差が生じやすいところに、コンパクト毎の酸化チタン量のバラツキが重なって、インゴットの濃度偏差が大きくなるのである。   In other words, in the mixing by the inclined chute, only fine titanium sponge particles and titanium oxide fine particles are mixed, and the titanium oxide powder separates and floats from the sponge titanium particles during the dissolution process. Where the deviation tends to occur, variations in the amount of titanium oxide for each compact overlap, and the concentration deviation of the ingot increases.

チタンインゴットにおける酸素濃度偏差は厳しく管理されており、高酸素インゴットだからといってその規制が緩和されるわけではない。つまり、1000ppm未満というような酸素濃度が比較的低いインゴットも、3000ppm以上というような酸素濃度が非常に高いインゴットも、酸素濃度偏差としては500ppm以下というように同じものを要求されるのである。これは、高酸素濃度のチタンインゴットにとっては非常に厳しい要求となる。   The oxygen concentration deviation in the titanium ingot is strictly controlled, and just because it is a high oxygen ingot does not mean that the regulations will be relaxed. That is, the ingot having a relatively low oxygen concentration of less than 1000 ppm and the ingot having a very high oxygen concentration of 3000 ppm or more are required to have the same oxygen concentration deviation of 500 ppm or less. This is a very strict requirement for a titanium ingot having a high oxygen concentration.

一方、Ti−6Al−4Vなどのチタン合金インゴットについては、コンパクト成形前に、酸化チタン粉末以外にアルミ粒、Al−V合金粒、電解鉄粉などが、スポンジチタン粒に混合される。ここで、アルミ粒、Al−V合金粒、電解鉄粉は、スポンジチタン粒と同じ粒状ではあるが、粒径が大きく異なる。特にAl−V合金粒、電解鉄粉は粒径が0.5〜3mmと、スポンジチタンの粒径(1〜25mm)に比べて極端に小さい。この粒径差のために、傾斜シュートによる混合では、流動時の原料分離による原料偏在化が顕著であり、コンパクト内での原料偏在化、これによるインゴット内の成分偏差も大きな問題となる。   On the other hand, for titanium alloy ingots such as Ti-6Al-4V, before compact molding, aluminum particles, Al-V alloy particles, electrolytic iron powder and the like are mixed with sponge titanium particles in addition to titanium oxide powder. Here, the aluminum particles, the Al-V alloy particles, and the electrolytic iron powder are the same particles as the sponge titanium particles, but the particle sizes are greatly different. In particular, Al-V alloy particles and electrolytic iron powder have a particle size of 0.5 to 3 mm, which is extremely smaller than the particle size of sponge titanium (1 to 25 mm). Due to this particle size difference, in the mixing by the inclined chute, the uneven distribution of the raw material due to the separation of the raw material at the time of flow is remarkable, and the uneven distribution of the raw material in the compact and the resulting component deviation in the ingot are also a serious problem.

また、酸素含有チタンインゴットの製造の場合にしろ、Ti−6Al−4Vなどのチタン合金インゴットの製造の場合にしろ、傾斜シュートによる原料混合を用いると、コンパクト製造設備の設備高が大きくなるという問題もある。   In addition, in the case of manufacturing an oxygen-containing titanium ingot or in the case of manufacturing a titanium alloy ingot such as Ti-6Al-4V, the use of raw material mixing by an inclined chute increases the equipment height of a compact manufacturing facility. There is also.

本発明の目的は、小型の設備でコンパクト間及びコンパクト内における原料偏在化、及びこれによるインゴット内の成分偏差を可及的に解消できるチタン又はチタン合金インゴット製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a titanium or titanium alloy ingot manufacturing method capable of eliminating as much as possible the uneven distribution of raw materials between compacts and within compacts and the component deviations in the ingots caused by the compact equipment.

上記目的を達成するために、本発明者らは、スポンジチタン粒と酸化チタン粉末などの他の原料粉粒を予め混合機で機械的に混合する強制攪拌法に着目した。ミキサーやブレンダと呼ばれる混合機は、複数種類の粉粒をその回転により攪拌するので、大量の粉粒を一度に効率よく混合することができ、傾斜シュートでの攪拌混合で問題となる酸化チタン粉末の飛散も生じない。また、大型の混合機を使用しても設備高が大きくならないため、消耗電極1本分の原料粉粒をまとめて混合し、混合後にその混合物をコンパクト単位に小分けしてプレスするのが合理的であり、実際、混合機による強制攪拌では、この大量一括処理−小分けプレスの方法が一般的に採用されている。   In order to achieve the above object, the present inventors paid attention to a forced stirring method in which other raw material powder particles such as sponge titanium particles and titanium oxide powder are mechanically mixed in advance by a mixer. Mixers called mixers and blenders agitate multiple types of powder particles by rotating them, so that a large amount of powder particles can be mixed efficiently at one time, and titanium oxide powder is a problem when stirring and mixing with an inclined chute. No scattering occurs. In addition, since the equipment height does not increase even when a large mixer is used, it is reasonable to mix raw material particles for one consumable electrode together, and then mix and press the mixture into compact units after mixing. In fact, in the forced stirring by the mixer, this large batch processing-divided press method is generally employed.

混合機による強制攪拌の場合は、傾斜シュートによる攪拌混合の場合と異なり、粒径の大きなスポンジチタン粒子の外面に酸化チタンがコーティングされたように付着する。このため、溶解工程での分離浮上による成分偏析は本質的に生じにくい。しかし、実際の操業では、相当に大きな成分濃度差が生じる。その原因は以下のとおりと考えられる。   In the case of forced stirring by a mixer, unlike the case of stirring and mixing by an inclined chute, the outer surface of sponge titanium particles having a large particle size adheres as if they were coated with titanium oxide. For this reason, component segregation due to separation and flotation in the dissolution process is essentially difficult to occur. However, in actual operation, a considerably large component concentration difference occurs. The cause is considered as follows.

混合機の特性上の問題として、スポンジチタン粒と酸化チタン粉末のように粒径が大きく相違する場合には、最初の投入操作で微細粉末の分布状況が概ね固定されてしまい、混練は十分になされるものの、微細な粉粒の分布の均一化は進まないという特性がある。この特性のため、混合機で混合した混合物から複数のコンパクトを成形すると、コンパクト間で微細粉粒量に差が生じ、これらのコンパクトを組み合わせた消耗電極から溶解製造されるインゴットでは、傾斜シュートによる攪拌混合の場合ほどではないものの、成分偏差が生じる。これに加えて、大型混合機による大量一括混合−小分けプレスの場合は、小分けが繰り返されるために、最後に微粉が分離残留し、これもコンパクト間の原料偏在化の原因となる。   As a problem on the characteristics of the mixer, when the particle size is greatly different, such as sponge titanium particles and titanium oxide powder, the distribution of fine powder is generally fixed by the first charging operation, and kneading is sufficient. Although it is made, there is a characteristic that uniform distribution of fine powder particles does not progress. Due to this characteristic, when compacts are formed from a mixture mixed in a mixer, there is a difference in the amount of fine particles between compacts. Although not as much as in the case of stirring and mixing, component deviation occurs. In addition to this, in the case of mass batch mixing and subdivision press using a large mixer, since subdivision is repeated, fine powder is finally separated and retained, which also causes uneven distribution of raw materials among compacts.

このような状況下で、本発明者らは様々な混合法の比較検討を行った結果、以下の結論に到達した。   Under such circumstances, the present inventors have made the following conclusions as a result of comparative studies of various mixing methods.

酸化チタン粉のような微細粉末の飛散を抑制するためには、プレス型への投入に先立って、スポンジチタン粒と他の原料粉粒を混合機で強制攪拌するのが有効である。大型混合機による強制攪拌で問題になるコンパクト間の原料偏在化に対しては、その混合操作を小型混合機にてコンパクト単位で行うのが有効である。小型混合機としては、中心軸回りに回転する1軸式が一般的であるが、中心軸回りに回転しながら、中心軸に直角な水平軸回りに回転する2軸式の方が、混合効率が格段に高い。十分な混合を行おうとすると、例えば1軸式の場合15分程度要するのが、2軸式では2〜3分程度に短縮され、混合効率が飛躍的に向上する。 In order to suppress scattering of fine powder such as titanium oxide powder, it is effective to forcibly agitate the sponge titanium particles and other raw material powders with a mixer prior to the introduction into the press mold. For the uneven distribution of raw materials between compacts, which is a problem with forced stirring by a large mixer, it is effective to perform the mixing operation in a compact unit with a small mixer. The compact mixer, but 1-shaft that rotates about a central axis is common, while rotating about the central axis, the direction of the two-shaft that rotates perpendicular horizontal axis to the central axis, the mixing efficiency Is much higher. If sufficient mixing is performed, for example, it takes about 15 minutes in the case of the single-shaft type, but it is shortened to about 2-3 minutes in the case of the 2-axis type, and the mixing efficiency is dramatically improved.

混合機による強制攪拌は傾斜シュートによる攪拌混合と比べて混合に時間がかかり、混合原料のプレス時間等より長い時間を要する。具体的には、2軸式を使用しても、2〜3分程度の攪拌時間は必要である。その結果、コンパクト単位で混合機による強制攪拌を行うと、その強制攪拌による作業の律速が問題になる。そして実際の作業では、これに、混合機の混合容器への原料粉粒の投入に要する時間、保管容器への排出に要する時間が加わり、作業時間が相当に長くなるため、律速の問題は一層顕著となる。   Forced stirring with a mixer takes longer to mix than stirring with an inclined chute and takes longer than the pressing time of the mixed raw material. Specifically, even if a biaxial type is used, a stirring time of about 2 to 3 minutes is necessary. As a result, when forced stirring by a mixer is performed in a compact unit, the rate limiting of the work by the forced stirring becomes a problem. In actual work, the time required for charging the raw material granules into the mixing container of the mixer and the time required for discharge to the storage container are added, and the work time is considerably increased. Become prominent.

これに加え、コンパクト単位で機械混合を行う場合は、コンパクト1個分の原料粉粒を収容することが可能な混合容器が混合機に必要となると共に、その混合容器から排出された混合原料を保管するための保管容器が必要になる。そして、コンパクト1個分の機械混合が終わる毎に、混合原料を混合機の混合容器からドラム缶などの保管容器へ排出することになるが、この排出時に原料の分離による偏在化が起こる。特に、Ti−6Al−4Vインゴットを製造する場合に使用するAl−V合金粒、電解鉄粉などの偏在化が顕著である。   In addition to this, when performing mechanical mixing in a compact unit, a mixing container capable of accommodating a single compact of raw material particles is required for the mixer, and the mixed raw material discharged from the mixing container A storage container for storage is required. Each time the mechanical mixing for one compact is completed, the mixed raw material is discharged from the mixing container of the mixer to a storage container such as a drum can, and uneven distribution occurs due to separation of the raw material at the time of discharging. In particular, the uneven distribution of Al-V alloy grains, electrolytic iron powder, etc. used in the production of Ti-6Al-4V ingots is remarkable.

作業律速の問題、混合原料排出時の原料分離の問題に対しては、混合容器を混合機から脱着可能とし、保管容器と兼用できる構成とするのが有効である。すなわち、1台の混合機に対して混合容器を脱着可能とした上で、その混合容器を複数用意しておき、混合作業中に予め原料粉粒を別の混合容器内へ投入したり、混合後に混合容器を混合機から取り外してそのまま保管することにより、機械混合に要する時間を1サイクルとして高効率にコンパクト作製を行うことができる。また、混合後に混合原料を保管容器へ排出することに伴う原料偏在化の問題も解決される。   For the problem of work rate control and the problem of separation of raw materials when discharging mixed raw materials, it is effective to make the mixing container detachable from the mixer and to be used as a storage container. That is, the mixing container can be attached to and detached from a single mixer, and a plurality of mixing containers are prepared, and raw material particles are put in another mixing container in advance during the mixing operation or mixed. By later removing the mixing container from the mixer and storing it as it is, a compact production can be performed with high efficiency by taking the time required for mechanical mixing as one cycle. Moreover, the problem of uneven distribution of raw materials associated with discharging the mixed raw materials into the storage container after mixing is also solved.

換言すれば、混合機による強制攪拌の場合、混合原料の保存、プレスへの運搬等のためにドラム缶などの保管容器は不可欠であるが、この保管容器が混合機における混合容器を兼ねれば、排出時の原料分離の問題及び混合機による作業律速の問題が解決されるということである。   In other words, in the case of forced stirring by a mixer, a storage container such as a drum can is indispensable for storage of the mixed raw material, transportation to a press, etc., but if this storage container also serves as a mixing container in the mixer, This means that the problem of separation of raw materials at the time of discharge and the problem of work rate control by the mixer are solved.

本発明のチタン又はチタン合金インゴットの製造方法は、かかる知見を基礎として完成されたものであって、コンパクト1個分のスポンジチタン粒と他の原料粉粒とを収容可能であり、且つ混合機に対して脱着可能に構成されることにより混合原料の保管容器を兼用する構成とされた混合容器を複数用意しておく工程と、前記混合容器にコンパクト1個分のスポンジチタン粒と他の原料粉粒とを投入する原料粉粒投入工程と、コンパクト1個分の原料粉粒が投入され、且つ前記混合機に装着された混合容器を前記混合機により回転させて混合容器内の原料粉粒を混合原料となし、しかる後に混合容器を混合機から分離する一方、別の混合容器を前記混合機に装着して次の混合作業を行う混合工程と、混合機から分離された混合容器内のコンパクト1個分の混合原料を、保管容器を介することなくプレス金型へ直接投入する混合原料投入工程と、プレス金型へ投入されたコンパクト1個分の混合原料をプレス成形してコンパクトとなすコンパクト成形工程と、成形されたコンパクトを複数個溶接して消耗電極となす電極作製工程と、作製された消耗電極をVAR法にて溶解する溶解工程とを含んでいる。 The titanium or titanium alloy ingot manufacturing method of the present invention has been completed on the basis of such knowledge, and can accommodate one compact sponge titanium particle and other raw material powder particles , and a mixer. A plurality of mixing containers configured to also serve as a storage container for mixed raw materials by being configured to be detachable from the container, and a single sponge titanium particle and other raw materials in the mixing container and the raw material powder particle adding step of introducing a granular, compact one portion of raw material powder particles is turned, and the raw material powder particles in the mixing vessel is rotated by the mixer loaded mixing vessel to said mixer A mixing step of separating the mixing container from the mixer, and then mounting another mixing container on the mixer to perform the next mixing operation, and the mixing container separated from the mixer Compa One minute mixing raw materials of bets, eggplant and mixed raw material introduction step of introducing directly into the press die without passing through the storage container, the mixed raw material compact one fraction is introduced into the press mold and press-molded compact It includes a compact molding process, an electrode manufacturing process in which a plurality of molded compacts are welded to form a consumable electrode, and a melting process in which the manufactured consumable electrode is melted by the VAR method.

本発明のチタン又はチタン合金インゴット製造方法においては、スポンジチタン粒と他の原料粉粒とがコンパクト1個分ずつ混合容器に収容されて混合機により強制攪拌されるので、混合機による消耗電極単位の強制混合で問題となるコンパクト間における原料偏在が生じない。更に、混合機による強制攪拌では微細な酸化チタン粉末はスポンジチタン粒の表面にコーティングされたかの如く付着し、シュートによる攪拌で問題となる設備高の増大や原料分離も生じにくい。更にまた、混合原料を混合容器から保管容器へ排出する作業が省略され、その排出に伴う原料分離の問題が解決される。これらのため、成分偏差の小さい高酸素濃度インゴットやチタン合金インゴットが、小型の設備で安定的に製造される。 In the titanium or titanium alloy ingot manufacturing method of the present invention, sponge titanium particles and other raw material powder particles are housed in a mixing container for one compact and are forcibly stirred by a mixer. The uneven distribution of raw materials does not occur between the compacts, which is a problem in forced mixing. Further, in the forced stirring by the mixer, the fine titanium oxide powder adheres as if coated on the surface of the sponge titanium particles, and the increase in equipment height and the separation of the raw materials, which are problems due to the stirring by the chute, are less likely to occur. Furthermore, the operation of discharging the mixed raw material from the mixing container to the storage container is omitted, and the problem of the raw material separation accompanying the discharge is solved. For these reasons, high oxygen concentration ingots and titanium alloy ingots with small component deviations are stably manufactured with small equipment.

本発明のチタン又はチタン合金インゴット製造方法においては又、混合容器を混合機から脱着可能として保管容器を兼ねる構成とすると共に、その混合容器を複数用意しておき、混合容器内の原料粉粒を混合機にて混合原料とした後、その混合容器を混合機から分離する一方、別の混合容器を混合機に装着して次の混合作業を行うので、混合原料を混合容器から保管容器へ排出する作業が省略され、その排出に伴う原料分離の問題が解決されるだけでなく、混合機に装着される混合容器に予め原料粉粒を投入しておく方法も可能となる In the titanium or titanium alloy ingot manufacturing method of the present invention, the mixing container is configured to be detachable from the mixer and also serves as a storage container, and a plurality of the mixing containers are prepared, and the raw material particles in the mixing container are prepared. After mixing the raw material with a mixer, the mixing container is separated from the mixer, while another mixing container is attached to the mixer for the next mixing operation, so the mixed raw material is discharged from the mixing container to the storage container. This eliminates the problem of the separation of the raw materials that accompanies the discharge, and also enables a method in which the raw material powders are charged in advance into a mixing container attached to the mixer.

この方法によれば、混合機による強制攪拌により作業時間が律速されるが、原料粉粒の投入、混合原料の排出を待つことなく強制攪拌を行うことができ、強制攪拌に要する時間が短くなるので、コンパクト作製効率が上がる。この方法に伴い、複数の混合容器は、原料粉粒投入工程、混合工程、及び混合原料投入工程の3工程、或いは原料粉粒投入工程、混合工程、プレス待ち保管工程、及び混合原料投入工程の4工程に繰り返し循環使用される。 According to this method, the working time is limited by the forced stirring by the mixer, but the forced stirring can be performed without waiting for the input of raw material particles and the discharge of the mixed raw material, and the time required for forced stirring is shortened. Therefore, the compact manufacturing efficiency increases. In accordance with this method , the plurality of mixing containers are divided into three steps of the raw material particle charging step, the mixing step, and the mixed raw material charging step, or the raw material particle charging step, the mixing step, the press waiting storage step, and the mixed raw material charging step. Recycled repeatedly in 4 steps.

混合機による混合方式については、混合容器に蓋体を装着し、その蓋体に容器内の原料が触れるように混合容器を回転させるのが好ましく、混合容器を中心軸回り及び中心軸に直角な軸回りに回転させる2軸回転方式が特に好ましい。   For the mixing method using a mixer, it is preferable to attach a lid to the mixing container and rotate the mixing container so that the raw material in the container touches the lid, and the mixing container is rotated around the central axis and perpendicular to the central axis. A two-axis rotation method of rotating around the axis is particularly preferable.

本発明のチタン又はチタン合金インゴット製造方法は、スポンジチタン粒と微細な酸化チタン粉を混合する高酸素チタンインゴットの製造に適するのは勿論であるが、それよりも更に多くの種類の粒径が大きく異なる原料粉粒を使用するTi−6Al−4Vのようなチタン合金インゴットの製造に特に好適である。   The titanium or titanium alloy ingot manufacturing method of the present invention is suitable for manufacturing a high oxygen titanium ingot in which sponge titanium particles and fine titanium oxide powder are mixed, but there are many types of particle sizes. It is particularly suitable for the production of titanium alloy ingots such as Ti-6Al-4V using greatly different raw material granules.

本発明のチタン又はチタン合金インゴット製造方法は、粒径が異なる複数種の原料粉粒を混合してプレス成形する際に、コンパクト1個分ずつ、原料粉粒を、混合原料の保管容器を兼ねる混合機から分離可能な混合容器に収容して強制攪拌し、その後に混合原料を保管容器を介することなくプレス金型へ直接投入してコンパクトにプレス成形することにより、混合原料を混合容器から保管容器へ排出する作業に伴う原料分離が生じないので、大型混合機で多量の混合原料をつくって1コンパクトずつ小分けしてプレスする場合と比べてコンパクト間の原料偏在を小さく抑制することができる。また、シュートによる攪拌と比べた場合は、設備高を小さくできると共に、シュート時の流動による原料分離及び混合原料を混合容器から保管容器へ排出する作業に伴う原料分離が生じないので、コンパクト1個分ずつ処理する場合同士で比べても、コンパクト内の原料偏在を小さく抑制することができる。したがって、成分偏差の少ない高品質なチタンインゴット又はチタン合金インゴットを小型の設備で効率的に製造することができる。 In the titanium or titanium alloy ingot manufacturing method of the present invention, when a plurality of types of raw material powders having different particle sizes are mixed and press- molded, the raw material particles are also used as storage containers for the mixed raw materials one by one. The mixture is stored in a mixing container that can be separated from the mixer and forcibly stirred. Then, the mixed material is directly put into the press die without going through the storage container and compactly pressed to store the mixed material from the mixing container. Since the separation of the raw materials accompanying the operation of discharging into the container does not occur, it is possible to suppress the uneven distribution of the raw materials between the compacts as compared with the case where a large amount of mixed raw materials are produced with a large-sized mixer and divided into small pieces and pressed. In addition, compared to stirring with a chute, the equipment height can be reduced, and since there is no separation of raw materials due to flow during chute and separation of raw materials accompanying the operation of discharging mixed raw materials from the mixing container to the storage container, one compact unit Even when compared with each other in the case of processing each minute, the uneven distribution of raw materials in the compact can be suppressed to a small level. Therefore, a high-quality titanium ingot or titanium alloy ingot with little component deviation can be efficiently manufactured with a small facility.

以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明のインゴット製造方法の実施に適した原料混合装置の構成図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a raw material mixing apparatus suitable for carrying out the ingot manufacturing method of the present invention.

図1に示された原料混合装置は、消耗電極式真空溶解法による展伸用チタン合金インゴットの製造に使用されるものであり、より具体的にはTi−6Al−4V合金インゴット製造用コンパクトの作製に使用される原料混合装置である。   The raw material mixing apparatus shown in FIG. 1 is used for manufacturing a titanium alloy ingot for extension by a consumable electrode type vacuum melting method, and more specifically, a compact for manufacturing a Ti-6Al-4V alloy ingot. It is a raw material mixing apparatus used for production.

この原料混合装置は、複数種類の原料粉粒を所定比率で混合容器10に投入する原料投入部20と、原料粉粒が投入された混合容器10を回転させて容器内の原料粉粒を混合する混合部30と、混合を終えた混合容器10内を真空引きしてArガスを封入するガス置換部40とを備えている。   This raw material mixing apparatus rotates a raw material charging unit 20 for charging a plurality of types of raw material particles into a mixing container 10 at a predetermined ratio and a mixing container 10 into which raw material particles are charged to mix the raw material particles in the container And a gas replacement unit 40 that evacuates the mixing container 10 that has been mixed and encloses Ar gas.

混合容器10は、真空引きに耐えられる強度のステンレス鋼からなる所謂ドラム缶であり、同じ形状のものが複数個用意されている。個々の混合容器10は、コンパクト1個分の原料粉粒を収容可能な容量を有し、その開口部が、同材質からなる蓋体11により気密に閉止される。原料粉粒は、ここではTi−6Al−4V合金インゴットを製造する関係から、スポンジチタン粒、Al粒、Al−V粒、電解鉄粉、酸化チタン粉の5種類である。   The mixing container 10 is a so-called drum can made of stainless steel having a strength that can withstand vacuuming, and a plurality of containers having the same shape are prepared. Each mixing container 10 has a capacity capable of accommodating raw material particles for one compact, and an opening thereof is hermetically closed by a lid 11 made of the same material. Here, there are five types of raw material powder particles: sponge titanium particles, Al particles, Al-V particles, electrolytic iron powder, and titanium oxide powder because of the production of Ti-6Al-4V alloy ingots.

原料投入部20は、スポンジチタン粒を収容する第1ホッパー21a、Al粒を収容する第2ホッパー22a、Al−V粒を収容する第3ホッパー23a、電解鉄粉を収容する第4ホッパー24a、酸化チタン粉を収容する第5ホッパー25aを有している。ホッパー21a〜25a内に収容された各粉粒は、各ホッパーに対応する計量器21b〜25bにより所定量ずつ計量されコンベア26を経て混合容器10に開口部から投入される。原料粉粒を所定比率で投入された混合容器10は、開口部を開放したまま次の混合部30へ搬送ライン27により搬送される。   The raw material charging unit 20 includes a first hopper 21a that stores sponge titanium particles, a second hopper 22a that stores Al particles, a third hopper 23a that stores Al-V particles, a fourth hopper 24a that stores electrolytic iron powder, It has the 5th hopper 25a which accommodates titanium oxide powder. The respective powder particles accommodated in the hoppers 21a to 25a are weighed by a predetermined amount by the measuring devices 21b to 25b corresponding to the respective hoppers, and are fed into the mixing container 10 from the opening via the conveyor 26. The mixing container 10 charged with the raw material particles at a predetermined ratio is conveyed to the next mixing unit 30 by the conveying line 27 with the opening opened.

混合部30は、2軸回転方式の混合機からなる。この混合機は、原料粉粒が収容された混合容器10を脱着可能に支持固定する第1支持部31と、第1支持部31を、当該支持部に支持された混合容器10の中心線と同軸の縦軸回りに回転可能に支持する第2支持部32と、第2支持部32を、前記縦軸に直角な水平横軸回りに回転可能に支持する第3支持部33とを有しており、第3支持部33は図示されない固定フレームに固着されている。   The mixing unit 30 is a two-shaft rotating mixer. The mixer includes a first support part 31 that supports and fixes the mixing container 10 in which raw material particles are accommodated in a detachable manner, and a first support part 31 that is supported by the center part of the mixing container 10 supported by the support part. A second support portion 32 that rotatably supports a coaxial vertical axis; and a third support portion 33 that supports the second support portion 32 rotatably about a horizontal horizontal axis perpendicular to the vertical axis. The third support portion 33 is fixed to a fixed frame (not shown).

混合容器10を支持する第1支持部31は、第1支持部31に装着された混合容器10の開口部を開閉する機械駆動式の蓋体31aを装備している。蓋体31aは、混合容器10内の原料粉粒が混合中に外部へ流出しない密閉性で開口部を閉止する。第2支持部32は、第1支持部31を、当該支持部に装着された混合容器10の中心線と同軸の縦軸回りに回転駆動するモータ32aを装備している。第3支持部33は、第1支持部31に装着された混合容器10の中心線の中間点と交差する横軸により第2支持部32を支持し、モータ33aにより第2支持部32をその横軸回りに回転駆動する。   The first support portion 31 that supports the mixing container 10 is equipped with a mechanically driven lid 31 a that opens and closes the opening of the mixing container 10 attached to the first support portion 31. The lid 31a closes the opening with a sealing property that prevents the raw material particles in the mixing container 10 from flowing out during mixing. The second support portion 32 is equipped with a motor 32a that drives the first support portion 31 to rotate about a vertical axis that is coaxial with the center line of the mixing container 10 attached to the support portion. The third support portion 33 supports the second support portion 32 by a horizontal axis that intersects the midpoint of the center line of the mixing container 10 attached to the first support portion 31, and the second support portion 32 is supported by the motor 33a. Driven around the horizontal axis.

混合部30で内部の原料粉粒の混合を終えた混合容器10は次のガス置換部40へ送られる。ガス置換部40では、混合原料を収容する混合容器10の開口部に蓋体11が装着される。この状態で混合容器10内が真空引きされ、代わりにArガスが注入される。これにより、混合容器10内の混合原料は長期間の保管に耐えることが可能となる。   The mixing container 10 that has finished mixing the raw material particles in the mixing unit 30 is sent to the next gas replacement unit 40. In the gas replacement unit 40, the lid 11 is attached to the opening of the mixing container 10 that stores the mixed raw material. In this state, the inside of the mixing container 10 is evacuated, and Ar gas is injected instead. Thereby, the mixed raw material in the mixing container 10 can endure long-term storage.

本実施形態のインゴット製造方法では、原料投入部20において、原料粉粒としてコンパクト1個分のスポンジチタン粒、Al粒、Al−V粒、電解鉄粉、酸化チタン粉が混合容器10内に投入される。原料粉粒を投入された混合容器10は混合部30に送られ、混合機の第1支持部31に装着される。そして、その混合容器10の開口部が蓋体31aで閉止され、この状態で第1支持部31及び第2支持部32が回転することにより、混合容器10が縦軸回りに回転しながら横軸回りに回転する。これにより、混合容器10内の原料粉粒が攪拌混合される。   In the ingot manufacturing method of the present embodiment, in the raw material charging unit 20, sponge titanium particles, Al particles, Al-V particles, electrolytic iron powder, and titanium oxide powder for one compact are charged into the mixing container 10 as raw material powder particles. Is done. The mixing container 10 charged with the raw material particles is sent to the mixing unit 30 and attached to the first support unit 31 of the mixer. Then, the opening of the mixing container 10 is closed by the lid 31a, and the first support part 31 and the second support part 32 rotate in this state, so that the mixing container 10 rotates about the vertical axis while the horizontal axis Rotate around. Thereby, the raw material granular material in the mixing container 10 is stirred and mixed.

混合容器10の回転が終わると、蓋体31aが混合容器10から取り外され、更にその混合容器10が第1支持部31から取り外される。そして、その混合容器10がガス置換部40へ送られる。   When the rotation of the mixing container 10 is finished, the lid 31 a is removed from the mixing container 10, and the mixing container 10 is further detached from the first support portion 31. Then, the mixing container 10 is sent to the gas replacement unit 40.

以上のようにしてコンパクト1個分の原料粉粒が、十分に混合され且つ保管可能な状態で混合容器10内に次々と密封される。混合原料の密封を終えた混合容器10は図示されないプレス装置へ搬送される。プレス装置では、混合容器10の蓋体11が取り外され、内部の混合原料がプレス型に投入され、コンパクトにプレス成形される。   As described above, the raw material granules for one compact are sealed in the mixing container 10 one after another in a sufficiently mixed and storable state. The mixing container 10 that has finished sealing the mixed raw material is conveyed to a pressing device (not shown). In the press apparatus, the lid 11 of the mixing container 10 is removed, and the mixed raw material inside is put into a press mold and pressed compactly.

こうして製造されたコンパクトは、消耗電極に対応する棒状に組み合わされ、溶接により連結固定されて消耗電極とされる。製造された消耗電極は、真空溶解(VAR)に供され、チタン合金インゴットとされる。   The compact thus manufactured is combined into a rod shape corresponding to the consumable electrode, and is connected and fixed by welding to form a consumable electrode. The manufactured consumable electrode is subjected to vacuum melting (VAR) to be a titanium alloy ingot.

上述した本実施形態のインゴット製造方法の特徴は以下のとおりである。   The features of the ingot manufacturing method of the present embodiment described above are as follows.

コンパクト1個分ずつ原料粉粒を計量し混合するので、コンパクト間の原料偏在が非常に少ない。原料粉粒の混合に2軸回転方式の混合機を使用するので、粒度の異なる複数種類の原料粉粒が短時間で均一に混合される。すなわち、2軸回転方式の混合機は、混合容器10を縦軸を中心に回転させながら、その縦軸に直角な水平横軸を中心に回転させるので、粒径が異なる複数種類の原料粉粒を短時間で均一に混合することができる。ちなみに縦軸のみの1軸回転で15分混合するよりも、2軸回転で2分混合する方が均一性が向上する。   Since raw material granules are weighed and mixed one by one, there is very little uneven distribution of raw materials between compacts. Since a biaxial rotating mixer is used for mixing raw material particles, a plurality of types of raw material particles having different particle sizes are uniformly mixed in a short time. In other words, the biaxial rotating mixer rotates the mixing container 10 about the vertical axis while rotating the mixing container 10 about the horizontal horizontal axis perpendicular to the vertical axis. Can be uniformly mixed in a short time. Incidentally, the uniformity is improved by mixing for 2 minutes by biaxial rotation rather than mixing for 15 minutes by uniaxial rotation of only the vertical axis.

原料粉粒を収容する原料容器10が混合機に装着され混合後に混合機から分離されることにより、混合機で混合した後の原料粉粒、すなわち混合原料を混合機から別の原料容器である保管容器へ排出する操作が省略される。混合機に混合容器が一体化されている場合、混合原料を別の原料容器である保管容器へ移し替る排出操作が必要であり、この排出操作時の流動により原料分離が起こり、原料偏在化がおきるが、混合原料を収容する原料容器10を混合機から分離することができれば、この排出操作時の原料偏在化が起こらず、均一性の低下が回避されるのである。 The raw material container 10 containing the raw material powder is mounted on the mixer and separated from the mixer after mixing, whereby the raw material powder after mixing in the mixer, that is, the mixed raw material is a separate raw material container from the mixer. The operation of discharging to the storage container is omitted . When the mixing container is integrated with the mixer, it is necessary to perform a discharge operation to transfer the mixed raw material to a storage container, which is another raw material container. However, if the raw material container 10 containing the mixed raw material can be separated from the mixer, the uneven distribution of the raw material during the discharge operation does not occur, and a decrease in uniformity is avoided.

その結果、原料容器10内の混合原料の流動操作は、コンパクト成形の際のプレス型への排出の1回のみとなり、コンパクト内の原料偏在化が緩和される。   As a result, the flow of the mixed raw material in the raw material container 10 is performed only once for discharging into the press die at the time of compact molding, and the uneven distribution of raw materials in the compact is alleviated.

また、混合容器10が混合機から脱着可能なことにより、混合機による攪拌作業中に別の混合容器10に原料粉粒を投入しておくことができる。また、混合原料を収容する混合容器10内のアルゴン置換を行うことができる。混合機による攪拌が、一連の作業を律速する場合に特に有効である。   Further, since the mixing container 10 can be detached from the mixer, the raw material powder particles can be put into another mixing container 10 during the stirring operation by the mixer. Moreover, argon substitution in the mixing container 10 which accommodates a mixing raw material can be performed. Agitation by a mixer is particularly effective when rate limiting a series of operations.

こうして製造されたコンパクトは、消耗電極に対応する棒状に組み合わされ、溶接により連結固定されて消耗電極とされる。製造された消耗電極は、真空溶解(VAR)に供され、チタンインゴットとされる。コンパクト1個毎に原料混合を行うので、コンパクト間の原料偏在が小さい上に、その原料混合では混合機による強制攪拌を行うので、コンパクト内の原料偏在も小さい。したがって、消耗電極の成分偏差が小さくなり、その結果としてインゴットの成分均一性が向上する。   The compact thus manufactured is combined into a rod shape corresponding to the consumable electrode, and is connected and fixed by welding to form a consumable electrode. The manufactured consumable electrode is subjected to vacuum melting (VAR) to be a titanium ingot. Since the raw materials are mixed for each compact, the uneven distribution of the raw materials between the compacts is small, and in addition, the mixing of the raw materials involves forced stirring by the mixer, so the uneven distribution of the raw materials in the compact is also small. Therefore, the component deviation of the consumable electrode is reduced, and as a result, the ingot component uniformity is improved.

次に、混合原料における成分均一性について、本発明の実施例を示し、比較例と対比することにより、本発明の効果を明らかにする。   Next, examples of the present invention will be shown for component uniformity in the mixed raw materials, and the effects of the present invention will be clarified by comparing with comparative examples.

Ti−6Al−4Vインゴット用コンパクト(重量100kg)を作製するに際して、コンパクト1個分の混合原料の均一性に及ぼす混合法の影響を調査した。共通条件としては、コンパクト1個分ずつ同じ配合、重量の原料粉粒を使用し混合した。コンパクト1個分の原料粉粒の内訳は表1のとおりである。Ti−6Al−4Vインゴットの目標酸素濃度は2000ppm、目標鉄濃度は2000ppmであり、これらを確保するために電解鉄粉、酸化チタン鉄粉を使用した。   In producing a compact for Ti-6Al-4V ingot (weight 100 kg), the influence of the mixing method on the uniformity of the mixed raw material for one compact was investigated. As common conditions, the same blend and weight of raw material granules were used for each compact and mixed. The breakdown of the raw material powder for one compact is shown in Table 1. The target oxygen concentration of the Ti-6Al-4V ingot was 2000 ppm and the target iron concentration was 2000 ppm. In order to secure these, electrolytic iron powder and titanium iron oxide powder were used.

Figure 0004560108
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比較例1として、表1に示した原料粉粒を特許文献1に示す傾斜シュート方式により混合した。混合原料はシュート下に設置したドラム缶形式の保管容器に直接投入した。 As Comparative Example 1 , the raw material particles shown in Table 1 were mixed by the inclined chute method shown in Patent Document 1. The mixed raw material was directly put into a drum-type storage container installed under the chute.

比較例2として、表1に示した原料粉粒を1軸回転方式の混合機により混合した。1軸回転方式とはいえ、混合原料を保管容器に投入するために、水平軸回りに傾倒可能である。混合後の原料は、混合機に付随する混合容器から別の保管容器に投入した。比較例3として、表1に示した原料粉粒を2軸回転方式の混合機により混合した。混合容器は混合機に固定されているので、混合原料は混合容器を傾倒させて別の保管容器に投入した。本発明の実施例として、表1に示した原料粉粒を2軸回転方式の混合機により混合した。混合容器は混合機に対して脱着可能であるので、混合後に混合機から分離して保管容器として利用した。 As Comparative Example 2 , the raw material granules shown in Table 1 were mixed by a single-shaft rotating mixer. Although it is a uniaxial rotation method, it can be tilted around the horizontal axis in order to put the mixed raw material into the storage container. The mixed raw material was put into another storage container from a mixing container attached to the mixer. As Comparative Example 3 , the raw material granules shown in Table 1 were mixed by a biaxial rotating mixer. Since the mixing container was fixed to the mixer, the mixing raw material was put into another storage container by tilting the mixing container. As an example of the present invention, the raw material granules shown in Table 1 were mixed by a biaxial rotating type mixer. Since the mixing container was removable from the mixer, it was separated from the mixer after mixing and used as a storage container.

保管容器内の混合原料を容器から水平面上に直径が約1000mmの円形状に排出し、その中心を通る8本の直径線により8等分した。8箇所からサンプリングした混合原料のFe値及びO値をICP分析法により調査し、それぞれの偏差(最大値−最小値)を求めた。各例におけるFe値の偏差及びO値の偏差を、比較例1を100として表2に示す。また、原料の混合に要した時間を、比較例2の場合(1軸回転混合)を100として、表2に併記した。 The mixed raw material in the storage container was discharged from the container into a circular shape with a diameter of about 1000 mm on a horizontal plane, and divided into eight equal parts by eight diameter lines passing through the center. The Fe value and O value of the mixed raw materials sampled from 8 locations were investigated by ICP analysis, and the respective deviations (maximum value-minimum value) were obtained. The deviation of the Fe value and the deviation of the O value in each example are shown in Table 2 as Comparative Example 1 being 100. The time required for mixing the raw materials is also shown in Table 2 with the case of Comparative Example 2 (uniaxial rotating mixing) being 100.

Figure 0004560108
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表2から分かるように、傾斜シュート方式による混合を行った比較例1では、混合に要する時間は非常に短いが、混合原料おける成分偏差が顕著である。また、表2には示されていないが、混合部の設備高はシュート分だけ高くなる。これに対し、比較例2及び3並びに本発明の実施例では、混合原料における成分偏差が激減する。2軸回転方式による混合を行う比較例3及び実施例では、混合に要する時間も短い。そして更に、混合容器を混合機に対して脱着式とした実施例では、混合原料が混合容器からプレス金型へ直接投入され、混合容器から保管容器への移し替えが省略されるので、この移し替え時の流動に伴う原料分離が回避され、混合原料における成分偏差が特に小さい。 As can be seen from Table 2, in Comparative Example 1 in which mixing by the inclined chute method was performed, the time required for mixing was very short, but the component deviation in the mixed raw material was remarkable. Moreover, although not shown in Table 2, the installation height of a mixing part becomes high only for a chute | shoot. On the other hand, in Comparative Examples 2 and 3 and the example of the present invention, the component deviation in the mixed raw material is drastically reduced. In Comparative Example 3 and Example in which mixing is performed by the biaxial rotation method, the time required for mixing is also short. And further, in the example was removable mixing container relative to a mixer, mixed material is directly charged into the press die from the mixing vessel, sorting from the mixing vessel to the storage vessel is omitted Runode, this was transferred The separation of the raw material accompanying the flow at the time of replacement is avoided, and the component deviation in the mixed raw material is particularly small.

なお、図1に示した実施形態では、混合機に混合容器10の開口部を開閉する可動式の蓋体31aを設けたが、混合前に混合容器10に組み合わされる独立した蓋体11を装着してもよい。そうすれば混合後に蓋体11を装着する手間が省略される。Ar置換は混合後に実施したが、混合前でもよい。このAr置換は、空気中の水蒸気によって原料粉粒の酸素濃度が上昇するのを抑制することを目的とする。窒素ガスや乾燥空気も大気より水蒸気量が少ないため、Arガスの代わりにこれらを用いてもよい。要は、置換するガスは、大気より水蒸気濃度が小さいガスであればよいのである。   In the embodiment shown in FIG. 1, the movable lid 31a that opens and closes the opening of the mixing container 10 is provided in the mixer, but the independent lid 11 that is combined with the mixing container 10 is installed before mixing. May be. If it does so, the effort which mounts | wears with the cover body 11 after a mixing is abbreviate | omitted. Although Ar substitution was performed after mixing, it may be before mixing. The purpose of this Ar substitution is to suppress an increase in the oxygen concentration of the raw material particles due to water vapor in the air. Since nitrogen gas and dry air also have less water vapor than the atmosphere, they may be used instead of Ar gas. In short, the gas to be replaced may be any gas having a lower water vapor concentration than the atmosphere.

本発明のインゴット製造方法の実施に適した原料混合装置の構成図である。It is a block diagram of the raw material mixing apparatus suitable for implementation of the ingot manufacturing method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 混合容器
11 蓋体
20 原料投入部
21a〜25a ホッパー
21b〜25b 計量器
30 混合部
31 第1支持部
32 第2支持部
33 第3支持部
31a 蓋体
32a,33a モータ
40 ガス置換部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mixing container 11 Lid 20 Raw material input part 21a-25a Hopper 21b-25b Meter 30 Mixing part 31 1st support part 32 2nd support part 33 3rd support part 31a Cover body 32a, 33a Motor 40 Gas replacement part

Claims (5)

コンパクト1個分のスポンジチタン粒と他の原料粉粒とを収容可能であり、且つ混合機に対して脱着可能に構成されることにより混合原料の保管容器を兼用する構成とされた混合容器を複数用意しておく工程と、
前記混合容器にコンパクト1個分のスポンジチタン粒と他の原料粉粒とを投入する原料粉粒投入工程と、
コンパクト1個分の原料粉粒が投入され、且つ前記混合機に装着された混合容器を前記混合機により回転させて混合容器内の原料粉粒を混合原料となし、しかる後に混合容器を混合機から分離する一方、別の混合容器を前記混合機に装着して次の混合作業を行う混合工程と、
混合機から分離された混合容器内のコンパクト1個分の混合原料を、保管容器を介することなくプレス金型へ直接投入する混合原料投入工程と、
プレス金型へ投入されたコンパクト1個分の混合原料をプレス成形してコンパクトとなすコンパクト成形工程と、
成形されたコンパクトを複数個溶接して消耗電極となす電極作製工程と、
作製された消耗電極をVAR法にて溶解する溶解工程とを含むチタン又はチタン合金インゴット製造方法。
A compact mixing container that can accommodate a single sponge titanium particle and other raw material powder particles and is configured to be detachable from the mixing machine, thereby also serving as a storage container for the mixed raw material. A plurality of steps,
And the raw material powder particle adding step of introducing a compact one portion of the sponge titanium particles and other raw material powder particles to the mixing vessel,
Compact 1 pieces of the raw material powder particle is turned, and the raw material powder particle mixed raw material and without its loaded mixing vessel to the mixer the mixing vessel is rotated by the mixer, the mixer mixing vessel and thereafter A mixing step in which another mixing container is attached to the mixer and the next mixing operation is performed ,
A mixed raw material charging step in which the mixed raw material for one compact in the mixing container separated from the mixer is directly input to the press mold without going through the storage container ;
A compact molding process that compacts the mixed raw material for one compact put into the press die,
An electrode manufacturing process in which a plurality of molded compacts are welded to form a consumable electrode;
A titanium or titanium alloy ingot manufacturing method including a melting step of melting the manufactured consumable electrode by a VAR method.
請求項1に記載のチタン又はチタン合金インゴット製造方法において、
混合機に装着される混合容器に予め原料粉粒を投入しておくチタン又はチタン合金インゴット製造方法。
In the titanium or titanium alloy ingot manufacturing method according to claim 1 ,
A method for producing titanium or titanium alloy ingots, in which raw material granules are charged in advance into a mixing container mounted on a mixer.
請求項2に記載のチタン又はチタン合金インゴット製造方法において、複数の混合容器を原料粉粒投入工程、混合工程、及び混合原料投入工程の3工程に繰り返し循環使用するチタン又はチタン合金インゴット製造方法。 The titanium or titanium alloy ingot manufacturing method according to claim 2 , wherein a plurality of mixing containers are repeatedly circulated and used in three steps of a raw material particle charging step, a mixing step, and a mixed raw material charging step. 請求項1に記載のチタン又はチタン合金インゴット製造方法において、
混合容器には蓋体が装着可能であり、混合工程においては混合容器に蓋体が装着され、その蓋体に容器内の原料が触れるように混合容器を回転させるチタン又はチタン合金インゴット製造方法。
In the titanium or titanium alloy ingot manufacturing method according to claim 1,
A method for producing titanium or a titanium alloy ingot, wherein a lid can be attached to the mixing container, and in the mixing step, the lid is attached to the mixing container, and the mixing container is rotated so that the raw material in the container touches the lid.
請求項4に記載のチタン又はチタン合金インゴット製造方法において、混合機は混合容器を中心軸回り及び中心軸に直角な軸回りに回転させる2軸回転型であるチタン又はチタン合金インゴット製造方法。 5. The titanium or titanium alloy ingot manufacturing method according to claim 4 , wherein the mixer rotates the mixing container about a central axis and about an axis perpendicular to the central axis.
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