[发明专利]一种TB14钛合金熔炼用自耗电极的制备方法

说明书

本发明涉及钛材加工技术领域，公开了一种TB14钛合金熔炼用自耗电极的制备方法。该方法包括：(1)以海绵钛和铌条为原料，根据铌条的重量按照TB14钛合金的名义成分对海绵钛配料、称料；(2)将1/2的海绵钛放入压机的下端；(3)将铌条放入压机的中心；(4)将剩余部分的海绵钛放入压机的上端，进行压制，得到一个电极块；(5)重复步骤(1)‑(4)，得到多个电极块，并将电极块焊接成一个TB14钛合金熔炼用真空自耗电极。该方法通过称取多根定制的铌条，对海绵钛进行配料、称料，减少切割铌条混入的杂质；将铌条分成多个部分放置在电极正中心进行压制，铌条不易掉入熔池，有利于提高钛合金铸锭的均匀性。

技术领域

本发明涉及钛材加工技术领域，具体涉及一种TB14钛合金熔炼用自耗电极的制备方法。

背景技术

TB14(Ti-45Nb)合金作为一种铆钉专用材料，其优异的冷加工性能，比强度以及高塑性已经在航空航天方面得到了广泛的应用。

TB14合金的熔炼方法一般采用真空自耗炉进行三次熔炼，而制备电极则是决定铸锭品质的关键。TB14合金自耗电极原材料包括海绵钛和铌条，针对铌元素的加入，一般有三种方法：直接用铌条，或者用铌粉末，或者采用钛铌合金粉末。TB14合金中铌元素含量在42％～47％，如果采用铌粉末或者钛铌合金粉末，加入粉末较多，压制电极过程中粉末和海绵钛可能会出现压不实，熔炼过程中铌粉末先掉入熔池导致成分偏析。因此，对于TB14合金中铌元素原材料选用采用高纯度铌条。

实际生活中，常供应铌条为两种规格：13x13x300mm或者17x17x450mm，选用这两种规格的铌条需要通过切削铌条进行配重，切削过程中容易混入杂质，这是熔炼过程中应当避免的。本发明通过使用7根定制特定尺寸的铌条进行配料、称重，然后按照TB14钛合金的名义成分对海绵钛进行配料，能够减少铌条与海绵钛配重过程中切削过程，严格控制压制电极过程中杂质的混入。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的采用铌粉末或者钛铌合金粉末，压制电极过程中粉末和海绵钛可能会出现压不实，熔炼过程中铌粉末先掉入熔池导致成分偏析以及铌条需要通过切削配重，切削过程中容易混入杂质的问题，提供一种TB14钛合金熔炼用自耗电极的制备方法，该方法通过定制特定尺寸的铌条以及将铌条放置在电极正中心进行压制，大大节约成本，同时提高铸锭成分的均匀性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种TB14钛合金熔炼用自耗电极的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)以海绵钛和多根铌条为原料，将铌条称重后，根据多根铌条的重量按照TB14钛合金的名义成分对海绵钛进行配料、称料；

(2)将1/2按TB14钛合金配料的海绵钛放入压机的下端；

(3)将称重后的铌条放入压机的中心；

(4)将剩余部分按TB14钛合金配料的海绵钛放入压机的上端，进行压制，得到一个电极块；

(5)重复步骤(1)-步骤(4)，得到多个电极块，并将多个电极块焊接成一个TB14钛合金熔炼用真空自耗电极。

优选地，在步骤(1)中，所述海绵钛为0A级海绵钛。

优选地，在步骤(1)中，所述海绵钛的颗粒尺寸为0.83-12.7mm。

优选地，在步骤(1)中，所述铌条为Nb1铌条。

优选地，在步骤(1)中，每根铌条的纯度大于99.95％。

优选地，在步骤(1)中，每根铌条的尺寸为16.2-18.6mmx16.2-18.6mmx300mm。

优选地，在步骤(1)中，每根铌条的直度不超过1mm/m。