[发明专利]一种WSTi53311中高强度高韧性α+β型钛合金及其铸锭制备方法

权利要求书

1.一种WSTi53311中高强度高韧性α+β型钛合金，其特征在于：该钛合金的重量百分比组成为：Al：5.5％～6.5％；Mo：2.5％～3.5％；Cr：2.5％～3.5％；Zr：1.0％～2.0％；Nb：0.5％～1.5％；Si：0.05％～0.25％；O：0.08％～0.15％；余量为Ti和不可避免的杂质；杂质元素总量≤0.03％，以上组分重量百分比之和为100％。

2.根据权利要求1所述的一种WSTi53311中高强度高韧性α+β型钛合金，其特征在于，所述Al、Mo、Cr、Nb、Si元素分别来源于二元中间合金，O元素为原料自带。

3.根据权利要求2所述的一种WSTi53311中高强度高韧性α+β型钛合金，其特征在于，所述Mo采用AlMo合金加入，Cr采用AlCr合金加入，Nb采用NbTi合金加入，Si采用TiSi合金加入，Zr采用0.83mm～12.7mm的颗粒海绵锆，Ti采用0.83mm～12.7mm的颗粒海绵钛。

4.一种WSTi53311中高强度高韧性α+β型钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1)，制备电极：

按照以下重量百分比配料：Al：5.5％～6.5％，Mo：2.5％～3.5％，Cr：2.5％～3.5％，Zr：1.0％～2.0％，Nb：0.5％～1.5％，Si：0.05％～0.25％，O：0.08％～0.15％，余量为Ti和不可避免的杂质，杂质元素总量不超过0.30％，以上组分重量百分比之和为100％；将所述配料进行单块电极混料，并压制成电极块；

步骤2)，将电极块焊接为自耗电极：

步骤3)，将自耗电极进行多次真空自耗电弧熔炼，得到WSTi53311钛合金铸锭。

5.根据权利要求4所述的一种WSTi53311中高强度高韧性α+β型钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，用夹具夹紧步骤1)得到的电极块，采用非钨极氩气保护等离子箱将电极块组焊接为自耗电极。

6.根据权利要求5所述的一种WSTi53311中高强度高韧性α+β型钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述步骤2)电极块的焊接电流为220A～400A，焊接电压为30V～45V。

7.根据权利要求4所述的一种WSTi53311中高强度高韧性α+β型钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中第一次真空自耗电弧熔炼参数为：坩埚规格Φ160mm～Φ560mm，熔前真空度≤2.0Pa，漏气率≤1.0Pa/min，熔炼电压30V～40V，熔炼电流8kA～24kA，稳弧电流直流3.0A～14.0A，冷却时间6h～10h。

8.根据权利要求4所述的一种WSTi53311中高强度高韧性α+β型钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中第二次真空自耗电弧熔炼参数为：坩埚规格Φ220mm～Φ640mm，熔前真空度≤1.8Pa，漏气率≤0.8Pa/min，熔炼电压34V～40V，熔炼电流10kA～28kA，稳弧电流交流5.0A～16.0A，冷却时间6h～12h。

9.根据权利要求4所述的一种WSTi53311中高强度高韧性α+β型钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中第三次真空自耗电弧熔炼参数为：坩埚规格Φ280mm～Φ850mm，熔前真空度≤1.8Pa，漏气率≤0.5Pa/min，熔炼电压34V～40V，熔炼电流5kA～28kA，稳弧电流交流8.0A～18.0A，冷却时间6h～12h。