[发明专利]一种WSTi6421钛合金的制备方法

权利要求书

1.一种WSTi6421 钛合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将海绵钛、海绵锆和AlMoNb三元合金颗粒放置于含内置挡板的混料器中，采用双轴换向转动方式混料，混料时间为 50s~70s，将混合均匀原材料放置于六边形模具下部，使用油压机采用双向二次压制的方式将其压制成3根等边六边形电极棒，压制强度为 25~30MPa；

S2、采用非钨极氩气保护等离子焊接方法将 S1 压制完成的3根电极棒焊接成一根自耗电极，电极棒接触面焊接路径采用环形焊接；

S3、将S2得到的自耗电极置于真空自耗电弧炉中进行三次熔炼，得到WSTi6421 合金铸锭，所述 WSTi6421 钛合金铸锭的重量百分比组成为 Al：6.0%~7.5%；Mo：3.5%~4.5%；Zr：1.5%~2.5%；Nb：0.5%~1.5%；O：0.08%~0.15%，余量为 Ti 和杂质，杂质元素总量不超过0.20%，以上组分重量百分比之和为 100%；所述三次熔炼具体包括：

第一次熔炼：采用电流控制，坩埚规格 Φ160mm~Φ640mm，出炉后打磨铸锭表面；

第二次熔炼：采用恒熔速控制，坩埚规格 Φ220mm~Φ850mm；所述第二次熔炼的熔炼过程分为两个阶段：熔炼过程前 90%，熔速为5kg/min~22kg/min；熔炼过程后 10%，熔速以反比例函数曲线的形式逐级降低；

第三次熔炼：采用熔深、熔池流动强度控制，坩埚规格Φ280mm~Φ920mm；所述第三次熔炼的熔炼过程分为三个阶段：熔炼过程前10%，熔池深度控制在 0.2m~0.5m，熔池流动强度10kg/s~70kg/s；熔炼过程10%~80%阶段，熔池深度控制在0.5m~1.5m，熔池流动强度30kg/s~100kg/s；熔炼过程后 20%进入补缩，熔深按照 0.02m/min 的速率逐级下降，熔池流动强度10kg/s~20kg/s，总补缩时间为 50min~200min。

2.根据权利要求1所述的一种WSTi6421 钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述 S1中 AlMoNb 三元合金颗粒的制备具体为：将颗粒纯度 99.999%的 Al、粉末纯度 99.99%的Mo、颗粒纯度 99.95%的 Nb 按 5:3:2 比重进行混合，混合均匀后采用热等静压法制备出多个直径 100mm 合金块，将多个合金块采用电磁悬浮熔炼法制备出高均匀 AlMoNb 中间合金铸锭，利用金属破碎机将 AlMoNb 中间合金铸锭破碎成 3mm~5mm 的颗粒，其中，铸锭单重 10kg-15kg。

3.根据权利要求1所述的一种WSTi6421 钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述 S1中海绵钛的粒度为5mm~12.7mm，且海绵钛为 0 级海绵钛，海绵锆的粒度为 5mm~8mm，且海绵锆为高纯海绵锆。

4.根据权利要求1所述的一种WSTi6421 钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，所述 S3中WSTi6421 合金铸锭的规格为Φ280mm~Φ920mm。