[发明专利]一种VAR钛合金铸锭的焊接工艺

说明书

本发明涉及一种VAR钛合金铸锭的焊接工艺，包括如下步骤：1)将多根大规格铸锭分别采用头部朝下，底部朝上的方式依次在坩埚中完成组拼；2)将辅助电极安装于电极杆气动卡头上，坩埚放置于真空自耗电弧炉内，封炉并进行抽空；3)将辅助电极及步骤1)中所述铸锭在真空自耗电弧炉内进行头部焊接；4)所述铸锭与铸锭间进行中部焊接；并且控制步骤3)与步骤4)中焊接过程的电流、电压、稳弧等参数，解决了现有Φ820mm规格铸锭焊接焊缝质量稳定性差、焊接面积不足、熔炼安全性差及铸锭质量稳定性差等问题。

技术领域

本发明属于有色金属加工技术领域，具体涉及一种Φ820mm规格VAR钛合金铸锭的焊接工艺。

背景技术

真空自耗电弧熔炼法(简称VAR法)已成为钛合金铸锭生产所采用的主流方法，为获得良好的铸锭质量，钛合金铸锭一般需要进行两次至三次重熔，由于坩埚规格的变化，在进行二次及三次重熔前，往往需要将多个一次熔炼铸锭或二次熔炼铸锭进行组合焊接。组合焊接通常在真空自耗电弧炉内进行，现有技术中公开号为CN105611663A的发明专利涉及一种真空自耗炉用电极，该电极的焊接方法，以及使用该电极进行真空自耗熔炼补缩的方法，其中真空自耗炉用电极包括自耗电极和辅助电极，其特征在于，在自耗电极和辅助电极的中间还连接有过渡电极。虽然上述发明的真空自耗炉用电极可以有效地降低运行成本，提高成锭率，以及提高铸锭补缩端面的质量，但是该专利对于辅助电极与自耗电极焊接时的预真空控制、漏率控制、稳弧电流大小、焊接电压调节及铸锭与铸锭间的中部焊接工艺参数并未涉及，焊接过程尤其是中部焊接对操作人员要求较高，需要在焊接过程中根据实际情况不断调节电流、电压、稳弧等参数，操作过程复杂。而且随着铸锭规格的增大，由于待焊铸锭短时间受热不均，焊接难度也相应增大，焊缝质量稳定性差，经对Φ820mm规格铸锭焊缝沿直径方向纵剖后观察发现，有效焊接面积往往不足30％，在后续铸锭熔炼过程中，焊缝因焊接面积不足有受热开裂的风险，影响熔炼安全及铸锭质量稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种Φ820mm规格VAR钛合金铸锭的焊接工艺，解决现有Φ820mm规格铸锭焊接焊缝质量稳定性差、焊接面积不足、熔炼安全性差及铸锭质量稳定性差等问题。

本发明的一种VAR钛合金铸锭的焊接工艺，具体包括如下步骤：

1)将多根大规格铸锭分别采用头部朝下，底部朝上的方式依次在坩埚中完成组拼；

2)将辅助电极安装于电极杆气动卡头上，坩埚放置于真空自耗电弧炉内，封炉并进行抽空；

3)将辅助电极及步骤1)中所述铸锭在真空自耗电弧炉内进行头部焊接；

4)头部焊接完成冷却后进行中部焊接。

进一步，本发明的制备方法，所述步骤1)的大规格铸锭为Φ820mm规格铸锭。

进一步，本发明的制备方法，所述步骤1)中焊接过程控制预真空在1.0Pa～5.0Pa，漏率在0.5Pa/min～1.0Pa/min，可以防止电极焊缝处氧化，避免影响后续铸锭质量。

进一步，本发明的制备方法，所述步骤3)辅助电极与铸锭头部焊接电流及时间按照设定值为3kA/2min→5kA/4min→9kA/3min→11kA/2min的方式进行，焊接电压保持在22～30V，稳弧电流采用3～20A直流，头部焊接后冷却30min～40min。