[发明专利]一种电子束离心铸造大尺寸钛合金管设备及方法

说明书

本发明公开了一种电子束离心铸造大尺寸钛合金管设备，包括输料仓，输料仓的出口处设置有水冷铜床，水冷铜床的一侧紧贴输料仓的出口，用于承接原料，水冷铜床的一端还设置有开口，开口处连接有浇道，还包括水冷铜坩埚，水冷铜坩埚的外部包裹有旋转水套，浇道伸入水冷铜坩埚内，且与水冷铜坩埚不接触，能够得到高品质大尺寸钛合金管材(直径1m，长度4m以上)，并且极大节省工时、节约原材料、降低成本，有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于钛合金特种冶炼与离心铸管技术领域，涉及一种电子束离心铸造大尺寸钛合金管设备，本发明还涉及上述一种电子束离心铸造大尺寸钛合金管的方法。

背景技术

钛合金大尺寸管材最常用成型工艺经过熔炼大铸锭、锻造管坯、旋压管材而成，整个过程需要多火次锻管坯、修磨、机加工、多道次旋压等工序，其耗费大量钛合金原材料及能源，使得钛合金大尺寸管材成本居高不下；甚至受限于压力能力，更大尺寸的钛合金管材将难以成型，因此，对于钛工业急需一种能够高效节能，又能生产出大型钛合金管材的设备与方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子束离心铸造大尺寸钛合金管设备，能够制备得到高品质大尺寸的钛合金管。

本发明的另一个目的是提供了上述一种电子束离心铸造大尺寸钛合金管的方法。

本发明所采用的技术方案是，一种电子束离心铸造大尺寸钛合金管设备，包括输料仓，输料仓的出口处设置有水冷铜床，水冷铜床的一侧紧贴输料仓的出口，用于承接原料，水冷铜床的一端还设置有开口，开口处连接有浇道，还包括水冷铜坩埚，水冷铜坩埚的外部包裹有旋转水套，浇道伸入水冷铜坩埚内，且与水冷铜坩埚不接触。

本发明第一种技术方案的特点还在于：

其中水冷铜床的正上方通过支架还设置有电子束枪；

其中输料仓的入口处还设置有推拉板；

其中旋转水套远离浇道的一端还设置有进出冷却水水管；

其中进出冷却水水管为嵌套式双层水管，进出冷却水水管远离旋转水套的一端还固定有旋转密封件；

其中旋转水套为圆柱形旋转水套，旋转水套的外部中心位置还套有齿轮转动圈，用于结合外部驱动齿轮进行旋转；

其中齿轮转动圈的两侧还对称设置有支撑轮，支撑轮均套与旋转水套外部。

本发明采用的另外一种技术方案是，一种电子束离心铸造大尺寸钛合金管的方法，采用上述一种电子束离心铸造大尺寸钛合金管设备，具体步骤如下：

步骤1，将上述装置放置于炉室内，然后向输料仓中放入压制好的钛合金原材料块；

步骤2，封闭步骤1中的炉室，开启冷却循环水，抽真空至0.133Pa～1.33Pa之间；

步骤3，开启电子束枪预热，待电子束枪到达可熔炼状态时，对输料仓出口处合金进行加热熔化，同时输料仓利用推拉板同步推进原料，熔化速率保持650kg/h～700kg/h，将熔化的钛合金液体流入水冷水冷铜床；

步骤4，持续用电子束枪进行加热，然后开启旋转水套，待转速稳定在400r/min～500r/min时，将冶炼好的钛合金溶液由水冷水冷铜床通过浇道不断注入到水冷铜坩埚之中；

步骤5，不断旋转水冷铜坩埚获得管坯，同时通过旋转水套中冷却水进行冷却，冷却水水温小于35℃，水压0.3MPa～0.4MPa，齿轮传动圈为旋转水套获得旋转动力，支撑轮负责离心过程的平稳，进出冷却水水管道一方面负责循环冷却水，一方面还装有水旋转动密封，保证炉室内真空度；

步骤6，将制好的钛合金管冷却3-4h，进行卸料。

本发明的有益效果是