【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于鈦合金鑄錠制備，具體涉及一種鈦合金鑄錠熔煉補(bǔ)縮階段消除短路的方法。
技術(shù)介紹
1、鈦合金工業(yè)化生產(chǎn)中，通常會(huì)采用真空自耗電弧爐，經(jīng)過三次熔煉，制得鈦合金鑄錠，其中成品熔煉(即第三次熔煉)過程可分為起弧期、正常熔煉期和頭部補(bǔ)縮期三個(gè)階段。鑄錠頭部補(bǔ)縮期階段通常采用“逐級(jí)降低功率+小電流保溫”的工藝，當(dāng)電流下降至正常熔煉期電流1/3以下時(shí)，即進(jìn)入小電流保溫階段。小電流保溫可以使熔池表面始終處于熔融狀態(tài)，使得熔融態(tài)金屬不間斷地進(jìn)入熔池來(lái)填充由于凝固和結(jié)晶所造成的體積收縮，逐漸由下而上地減小熔池體積和深度，保證熔煉結(jié)束斷電時(shí)頭部熔池和縮孔、疏松減到最小，降低冒口重量，提高成品率。
2、現(xiàn)有技術(shù)下，在φ820mm～φ1050mm規(guī)格鈦合金鑄錠補(bǔ)縮階段，尤其是在小電流保溫階段，極易發(fā)生短路情況，原因有三方面：(1)現(xiàn)有技術(shù)下，鑄錠頭部焊接參數(shù)需要設(shè)置穩(wěn)弧電流，例如授權(quán)公告號(hào)為cn109702292b提供了一種var鈦合金鑄錠的焊接工藝，其設(shè)置穩(wěn)弧電流的作用是為了保證焊接弧光均勻地在焊接面游走，保證端面受熱均勻，并對(duì)焊接熔池起約束作用，避免熔池外溢導(dǎo)致焊接不合。而對(duì)于φ820mm～φ1050mm這一類大規(guī)格鑄錠時(shí)的頭部焊接來(lái)說，由于錠型增大，電極長(zhǎng)度增加，頭部焊接往往在坩堝以外進(jìn)行，不僅待焊接面積增大，且無(wú)法施加穩(wěn)弧磁場(chǎng)約束熔池，因此頭部焊接時(shí)熔池極易外溢，影響焊接質(zhì)量，極易出現(xiàn)焊接熔池不均勻現(xiàn)象，從而使得經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間補(bǔ)縮小電流階段烘烤后，輔助電極和電極焊接處發(fā)生局部分離，導(dǎo)致熔末余留盤一側(cè)耷拉或整圈呈現(xiàn)傘狀接觸熔池后
3、目前對(duì)于φ820mm～φ1050mm規(guī)格鈦合金鑄錠成品熔煉補(bǔ)縮階段短路異常的發(fā)生，暫未見到有效的消除方法，一旦出現(xiàn)短路，會(huì)嚴(yán)重破壞熔池填充和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，輕則造成鑄錠縮孔深度和冒口偏大，降低成品率；重則造成鑄錠斷續(xù)凝固，影響成分均勻性。因此，開發(fā)一種φ820mm～φ1050mm規(guī)格鈦合金鑄錠成品熔煉補(bǔ)縮階段消除短路的方法是十分有必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種鈦合金鑄錠成品熔煉補(bǔ)縮階段消除短路的方法，旨在解決現(xiàn)有φ820mm～φ1050mm規(guī)格鈦合金鑄錠成品熔煉補(bǔ)縮階段容易發(fā)生短路的問題。
2、為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：
3、一種鈦合金鑄錠熔煉補(bǔ)縮階段消除短路的方法，用于制備φ820～φ1050mm規(guī)格的鈦合金鑄錠，具體包括以下步驟：
4、s1.準(zhǔn)備自耗電極、輔助電極和坩堝，將自耗電極裝配在坩堝中，坩堝放置于真空自耗電弧爐內(nèi)，輔助電極安裝于電極桿氣動(dòng)卡頭上，封爐并抽真空準(zhǔn)備爐內(nèi)焊接；
5、s2.將輔助電極和自耗電極在真空自耗電弧爐內(nèi)進(jìn)行頭部焊接，焊接時(shí)無(wú)需施加穩(wěn)弧電流；
6、s3.將焊接后的自耗電極置于坩堝后封爐、抽真空，起弧熔煉；熔煉電流為20a～35a，熔煉電壓為25v～40v；
7、s4.當(dāng)自耗電極未熔重量在300～500kg時(shí)進(jìn)入補(bǔ)縮，補(bǔ)縮過程采用“逐級(jí)降低電流+小電流保溫”的補(bǔ)縮方式；在逐級(jí)降低電流過程中，對(duì)電流下降速率的控制作以下特殊要求：當(dāng)電流密度降低至0.01a/mm2～0.015a/mm2范圍時(shí)，需增大下降速率；補(bǔ)縮過程中，對(duì)熔滴參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)熔滴值大于10～15d/s時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)電極桿抬升5mm～10mm，最終得到補(bǔ)縮過程無(wú)短路發(fā)生的直徑為φ820～φ1050mm的鈦合金鑄錠。
8、優(yōu)選的，所述s4補(bǔ)縮過程中，控制電流下降速率的方法是：當(dāng)電流密度高于0.015a/mm2時(shí)，電流下降速率在0.1～1ka/min范圍，且逐級(jí)減小；當(dāng)電流密度降低至0.01a/mm2～0.015a/mm2范圍時(shí)，需適當(dāng)增大下降速率，保證電流下降速率在0.6～1.0ka/min；當(dāng)電流密度低于0.01a/mm2時(shí)，電流下降速率＜0.1ka/min。
9、優(yōu)選的，所述s4補(bǔ)縮過程中，對(duì)熔滴參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)熔滴值增大至15d/s時(shí)，立即自動(dòng)觸發(fā)電極桿抬升5mm～10mm；如果熔滴值降至15d/s以下，電極桿抬升動(dòng)作停止；如果熔滴值未降低，電極桿繼續(xù)抬升，直至熔滴值降至15d/s以下。
10、優(yōu)選的，所述s2中，輔助電極與自耗電極進(jìn)行頭部焊接時(shí)，經(jīng)過了起弧階段、小電流、低電壓、長(zhǎng)時(shí)間保溫階段、出熔池階段和大電流階段；各階段的電流、電壓及時(shí)間參數(shù)按照以下依次設(shè)置：(2～6ka)/(20～25v)/(1～4min)→(4～7ka)/(22～26v)/(10～15min)→(5～10ka)/(24～27v)/(3～6min)→(8～20ka)/(26～30v)/(2～5min)。
11、優(yōu)選的，所述s1中，輔助電極的規(guī)格為φ360mm～φ460mm，所述自耗電極的規(guī)格為φ720mm～φ920mm，所述坩堝的規(guī)格為φ820mm～φ1050mm。
12、相較于傳統(tǒng)技術(shù)，本專利技術(shù)可徹底消除規(guī)格鈦合金鑄錠成品熔煉補(bǔ)縮階段的短路問題，本專利技術(shù)在無(wú)需施加穩(wěn)弧電流的前提下，通過設(shè)計(jì)小電流、低電壓、長(zhǎng)時(shí)間保溫階段等方法，得到焊接熔池飽滿、均勻且無(wú)外溢的頭部焊接質(zhì)量；同時(shí)在補(bǔ)縮過程中，對(duì)電流密度降低至0.01a/mm2～0.015a/mm2范圍時(shí)的電流下降速率、熔滴參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和控制，最終得到補(bǔ)縮過程無(wú)短路異常發(fā)生的大規(guī)格鈦合金鑄錠，降低了鈦合金鑄錠熔煉補(bǔ)縮操作難度，進(jìn)一步提升了鑄錠冒口大小和成品率穩(wěn)定性。
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1.一種鈦合金鑄錠熔煉補(bǔ)縮階段消除短路的方法，其特征在于，用于制備Φ820～Φ1050mm規(guī)格的鈦合金鑄錠，具體包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金鑄錠熔煉補(bǔ)縮階段消除短路的方法，其特征在于，所述S4補(bǔ)縮過程中，控制電流下降速率的方法是：當(dāng)電流密度高于0.015A/mm2時(shí)，電流下降速率在0.1～1kA/min范圍，且逐級(jí)減?。划?dāng)電流密度降低至0.01A/mm2～0.015A/mm2范圍時(shí)，需增大下降速率，保證電流下降速率在0.6～1.0kA/min；當(dāng)電流密度低于0.01A/mm2時(shí)，電流下降速率＜0.1kA/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金鑄錠熔煉補(bǔ)縮階段消除短路的方法，其特征在于，所述S4補(bǔ)縮過程中，對(duì)熔滴參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)熔滴值增大至15d/s時(shí)，立即自動(dòng)觸發(fā)電極桿抬升5mm～10mm；如果熔滴值降至15d/s以下，電極桿抬升動(dòng)作停止；如果熔滴值未降低，電極桿繼續(xù)抬升，直至熔滴值降至15d/s以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金鑄錠熔煉補(bǔ)縮階段消除短路的方法，其特征在于，所述S2中，輔助電極與自耗電極進(jìn)行頭部焊接時(shí)，經(jīng)
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金鑄錠熔煉補(bǔ)縮階段消除短路的方法，其特征在于，所述S1中，輔助電極的規(guī)格為Φ360mm～Φ460mm，所述自耗電極的規(guī)格為Φ720mm～Φ920mm，所述坩堝的規(guī)格為Φ820mm～Φ1050mm。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鈦合金鑄錠熔煉補(bǔ)縮階段消除短路的方法，其特征在于，用于制備φ820～φ1050mm規(guī)格的鈦合金鑄錠，具體包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金鑄錠熔煉補(bǔ)縮階段消除短路的方法，其特征在于，所述s4補(bǔ)縮過程中，控制電流下降速率的方法是：當(dāng)電流密度高于0.015a/mm2時(shí)，電流下降速率在0.1～1ka/min范圍，且逐級(jí)減小；當(dāng)電流密度降低至0.01a/mm2～0.015a/mm2范圍時(shí)，需增大下降速率，保證電流下降速率在0.6～1.0ka/min；當(dāng)電流密度低于0.01a/mm2時(shí)，電流下降速率＜0.1ka/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金鑄錠熔煉補(bǔ)縮階段消除短路的方法，其特征在于，所述s4補(bǔ)縮過程中，對(duì)熔滴參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)熔滴值增大至15d/s時(shí)，立即自動(dòng)觸發(fā)電極桿抬升5mm～10mm；如果熔滴值降至15d/s以下，電極桿抬...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉向宏，梁敬凡，劉鵬，楊帥鵬，王康，張曉明，肖奇，王龍周，雷強(qiáng)，何濤，羅文忠，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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