專利名稱：一種鈦或鈦合金的真空自耗熔煉補(bǔ)縮工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空自耗熔煉鑄造金屬或合金技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種鈦或鈦合金的真空自耗熔煉補(bǔ)縮工藝。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)于鈦或鈦合金的真空自耗熔煉而言，當(dāng)電極剩余一定重量時(shí)，一般需要進(jìn)行補(bǔ)縮以減小縮孔深度，提高成錠率?，F(xiàn)有技術(shù)的補(bǔ)縮工藝一般采用逐級(jí)降低熔化電流，小電流保溫的方式進(jìn)行。該補(bǔ)縮工藝中需要制定補(bǔ)縮開(kāi)始的剩余電極重量，每一級(jí)電流、電壓及時(shí)間。隨著補(bǔ)縮的進(jìn)行，自耗電極的剩余重量逐漸減少并趨于零。然而，經(jīng)上述補(bǔ)縮制得的鑄錠通常存在縮孔范圍波動(dòng)大，或者有時(shí)最后的剩余電極重量較多，最終影響成錠率，造成補(bǔ)縮質(zhì)量不穩(wěn)定。尤其是，每爐熔煉時(shí)的電流、電壓、真空度等參數(shù)會(huì)發(fā)生波動(dòng)，這樣更容 易導(dǎo)致每爐鈦或鈦合金錠熔煉補(bǔ)縮時(shí)，出現(xiàn)剩余電極重量不夠，補(bǔ)縮提前結(jié)束，使得鑄錠縮孔較深，且每爐鑄錠補(bǔ)縮后的縮孔深度范圍波動(dòng)較大；或者出現(xiàn)補(bǔ)縮完成后，電極剩余重量較多，使得該爐熔煉成錠率降低，并影響下?tīng)t熔煉操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題中的至少一項(xiàng)。例如，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠改善補(bǔ)縮質(zhì)量、減小補(bǔ)縮過(guò)程中的縮孔波動(dòng)范圍并能夠提高成錠率的補(bǔ)縮工藝。本發(fā)明提供了一種鈦或鈦合金的真空自耗熔煉補(bǔ)縮工藝，所述補(bǔ)縮工藝包括基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝，所述基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝由順序進(jìn)行的多級(jí)子補(bǔ)縮階段組成，其中，所述多級(jí)子補(bǔ)縮階段中的每級(jí)子補(bǔ)縮階段具有預(yù)定的電流、電壓和時(shí)間，所述多級(jí)子補(bǔ)縮階段中先進(jìn)行的子補(bǔ)縮階段的電流大于后進(jìn)行的子補(bǔ)縮階段的電流；所述補(bǔ)縮工藝還包括將所述多級(jí)子補(bǔ)縮階段中具有電流不大于正常熔煉電流的40%且最先進(jìn)行的子補(bǔ)縮階段確定為臨界子補(bǔ)縮階段，并將所述臨界子補(bǔ)縮階段及其后的子補(bǔ)縮階段中的任一子補(bǔ)縮階段的應(yīng)剩余電極重量控制為該級(jí)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量± 3kg,所述應(yīng)剩余電極重量是指對(duì)應(yīng)的子補(bǔ)縮階段開(kāi)始時(shí)電極的重量，其中，所述預(yù)定應(yīng)剩余電極重量通過(guò)以下方式得到反復(fù)采用所述基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝進(jìn)行多爐補(bǔ)縮，記錄在不同爐次中所述基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝的對(duì)應(yīng)子補(bǔ)縮階段的多個(gè)應(yīng)剩余電極重量，將其中補(bǔ)縮效果好的爐次的對(duì)應(yīng)子補(bǔ)縮階段的多個(gè)應(yīng)剩余電極重量的平均值作為該級(jí)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述補(bǔ)縮工藝還可包括微調(diào)所述臨界子補(bǔ)縮階段及其后的子補(bǔ)縮階段中的任一子補(bǔ)縮階段的電流、電壓和/或時(shí)間，以使該級(jí)子補(bǔ)縮階段的應(yīng)剩余電極重量等于該級(jí)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述臨界子補(bǔ)縮階段的電流不大于正常熔煉電流的30%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠改善補(bǔ)縮質(zhì)量、減小補(bǔ)縮過(guò)程中的縮孔波動(dòng)范圍，并且能夠提高成錠率。
具體實(shí)施例方式在下文中，將結(jié)合示例性實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的鈦或鈦合金的真空自耗熔煉補(bǔ)縮工藝。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，鈦或鈦合金的真空自耗熔煉補(bǔ)縮工藝包括基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝，所述基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝由順序進(jìn)行的多級(jí)子補(bǔ)縮階段組成，其中，所述多級(jí)子補(bǔ)縮階段中的每級(jí)子補(bǔ)縮階段具有預(yù)定的電流、電壓和時(shí)間，所述多級(jí)子補(bǔ)縮階段中先進(jìn)行的子補(bǔ)縮階段的電流大于后進(jìn)行的子補(bǔ)縮階段的電流，所述補(bǔ)縮工藝還包括將所述多級(jí)子補(bǔ)縮階段中具有電流不大于正常熔煉電流的40%且最先進(jìn)行的子補(bǔ)縮階段確定為臨界子補(bǔ)縮階段，并將所述臨界子補(bǔ)縮階段及其后的子補(bǔ)縮階段中的任一子補(bǔ)縮階段的應(yīng)剩余電極重量控制為該級(jí)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量±3kg,所述應(yīng)剩余電極重量是指對(duì)應(yīng)的子補(bǔ)縮階段開(kāi)始時(shí)電極的重量。其中，所述預(yù)定應(yīng)剩余電極重量通過(guò)以下方式得到反復(fù)采用所述基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝進(jìn)行多爐補(bǔ)縮，記錄在不同爐次中所述基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝的對(duì)應(yīng)子補(bǔ)縮階段的多個(gè)應(yīng)剩余電極重量，將其中補(bǔ)縮效果好的爐次的對(duì)應(yīng)子補(bǔ)縮階段的多個(gè)應(yīng)剩余電·極重量的平均值作為該級(jí)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量。也就是說(shuō)，在上述基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝之上，通過(guò)多爐補(bǔ)縮效果較好的情況，再確定出相應(yīng)錠型的補(bǔ)縮工藝中每一級(jí)電流對(duì)應(yīng)的剩余電極重量。在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述補(bǔ)縮工藝還可以包括微調(diào)所述臨界子補(bǔ)縮階段及其后的子補(bǔ)縮階段中的任一子補(bǔ)縮階段的電流、電壓和時(shí)間中的至少一個(gè)參數(shù)，以使該級(jí)子補(bǔ)縮階段的應(yīng)剩余電極重量等于該級(jí)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量，從而獲得更好的補(bǔ)縮效果。優(yōu)選地，在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述臨界子補(bǔ)縮階段的電流不大于正常熔煉電流的30%。以下通過(guò)具體示例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。示例 I以Φ 660錠型為例。Φ 660錠型補(bǔ)縮時(shí)，正常熔煉電流為22KA，預(yù)留補(bǔ)縮重量為195kg，補(bǔ)縮結(jié)束重量為 Okg0基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝包括按照時(shí)間順序進(jìn)行的如下11級(jí)子補(bǔ)縮階段。該11級(jí)子補(bǔ)縮階段的電力制度(依次為電流、電壓、補(bǔ)縮時(shí)間)為19kA，35V，lmin — 15kA，33V，3min — IlkA, 31V, 5min — 9kA，29V，8min — 7. 5kA,27V, IOmin — 6kA,27V, 15min — 5kA,27V,20min — 4. 5kA,27V,15min — 4kA,27V,IOmin — 3. 5kA,27V,5min — 3kA,26. 5V,3min。將第6級(jí)子補(bǔ)縮階段(其電力制度為6kA，27V，15min)確定為本示例的臨界子補(bǔ)縮階段。反復(fù)采用上述基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝進(jìn)行多爐補(bǔ)縮，記錄補(bǔ)縮效果好的爐次的第6級(jí)至第11級(jí)子補(bǔ)縮階段的應(yīng)剩余電極重量，然后分別計(jì)算出第6級(jí)至第11級(jí)子補(bǔ)縮階段中每級(jí)子補(bǔ)縮階段的應(yīng)剩余電極重量的平均值，將這些平均值作為對(duì)應(yīng)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量。在本示例中，第6級(jí)至第11級(jí)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量分別為第6級(jí)為65kg,第7級(jí)為45kg,第8級(jí)為30kg,第9級(jí)為20kg,第10級(jí)為IOkg,第11級(jí)為5kg。示例 2以Φ 835錠型為例。φ 835錠型補(bǔ)縮時(shí)，正常熔煉電流25KA，預(yù)留補(bǔ)縮重量為310kg，補(bǔ)縮結(jié)束重量為0kg?；A(chǔ)補(bǔ)縮工藝包括按照時(shí)間順序進(jìn)行的如下7級(jí)子補(bǔ)縮階段。該7級(jí)子補(bǔ)縮階段的電力制度(依次為電流、電壓、補(bǔ)縮時(shí)間)為20kA，32V，lmin—15kA，31V，5min—12kA，29V,IOmin — 9kA,27V,20min — 7kA,27V,25min — 5. 5kA,26. 5V,35min — 4. 5kA,26. 5V,30mino將第4級(jí)子補(bǔ)縮階段(其電力制度為9kA，27V，20min)確定為本示例的臨界子補(bǔ)縮階段。 反復(fù)采用上述基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝進(jìn)行多爐補(bǔ)縮，記錄補(bǔ)縮效果好的爐次的第4級(jí)至第7級(jí)子補(bǔ)縮階段的應(yīng)剩余電極重量，然后分別計(jì)算出第4級(jí)至第7級(jí)子補(bǔ)縮階段中每級(jí)子補(bǔ)縮階段的應(yīng)剩余電極重量的平均值，將這些平均值作為對(duì)應(yīng)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量。在本示例中，第4級(jí)至第7級(jí)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量分別為第4級(jí)為105kg,第5級(jí)為40kg,第6級(jí)為25kg,第7級(jí)為IOkg0示例3以Φ 1000錠型為例。φ 1000錠型補(bǔ)縮時(shí)，正常熔煉電流35KA，預(yù)留補(bǔ)縮重量為380kg，補(bǔ)縮結(jié)束重量為0kg?；A(chǔ)補(bǔ)縮工藝包括按照時(shí)間順序進(jìn)行的如下7級(jí)子補(bǔ)縮階段。該7級(jí)子補(bǔ)縮階段的電力制度(依次為電流、電壓、補(bǔ)縮時(shí)間)為25kA，30.5V，2min— 18kA，29.5V，IOmin — 12kA,28. 5V,15min — 9kA,27V,25min — 7kA,27V,35min — 5. 5kA,26. 5V,50min — 4kA,26. 5V,20min。將第3級(jí)子補(bǔ)縮階段(其電力制度為12kA，28. 5V，15min)確定為本示例的臨界子補(bǔ)縮階段。反復(fù)采用上述基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝進(jìn)行多爐補(bǔ)縮，記錄補(bǔ)縮效果好的爐次的第3級(jí)至第7級(jí)子補(bǔ)縮階段的應(yīng)剩余電極重量，然后分別計(jì)算出第3級(jí)至第7級(jí)子補(bǔ)縮階段中每級(jí)子補(bǔ)縮階段的應(yīng)剩余電極重量的平均值，將這些平均值作為對(duì)應(yīng)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量。在本示例中，第3級(jí)至第7級(jí)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量分別為 第3級(jí)為105kg,第4級(jí)為60kg,第5級(jí)為35kg,第6級(jí)為25kg,第7級(jí)為15kg。上述示例能夠改善補(bǔ)縮質(zhì)量,并且減小了補(bǔ)縮過(guò)程中的縮孔波動(dòng)范圍，提高成錠率。綜上所述，本發(fā)明的補(bǔ)縮工藝能夠在補(bǔ)縮過(guò)程中根據(jù)電流、電壓及補(bǔ)縮時(shí)間與剩余電極重量情況，微調(diào)補(bǔ)縮工藝，保證每一級(jí)電流的補(bǔ)縮時(shí)間結(jié)束時(shí)，實(shí)際電極剩余重量與預(yù)定應(yīng)剩余電極重量相近，以此類推，直至最終補(bǔ)縮完成后剩余電極重量基本趨于零，最終保證鑄錠的補(bǔ)縮效果。
權(quán)利要求
1.一種鈦或鈦合金的真空自耗熔煉補(bǔ)縮工藝，所述補(bǔ)縮工藝包括基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝，所述基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝由順序進(jìn)行的多級(jí)子補(bǔ)縮階段組成，其中，所述多級(jí)子補(bǔ)縮階段中的每級(jí)子補(bǔ)縮階段具有預(yù)定的電流、電壓和時(shí)間，所述多級(jí)子補(bǔ)縮階段中先進(jìn)行的子補(bǔ)縮階段的電流大于后進(jìn)行的子補(bǔ)縮階段的電流，其特征在于， 所述補(bǔ)縮工藝還包括將所述多級(jí)子補(bǔ)縮階段中具有電流不大于正常熔煉電流的40%且最先進(jìn)行的子補(bǔ)縮階段確定為臨界子補(bǔ)縮階段，并將所述臨界子補(bǔ)縮階段及其后的子補(bǔ)縮階段中的任一子補(bǔ)縮階段的應(yīng)剩余電極重量控制為該級(jí)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量±3kg,所述應(yīng)剩余電極重量是指對(duì)應(yīng)的子補(bǔ)縮階段開(kāi)始時(shí)電極的重量， 其中，所述預(yù)定應(yīng)剩余電極重量通過(guò)以下方式得到 反復(fù)采用所述基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝進(jìn)行多爐補(bǔ)縮，記錄在不同爐次中所述基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝的對(duì)應(yīng)子補(bǔ)縮階段的多個(gè)應(yīng)剩余電極重量，將其中補(bǔ)縮效果好的爐次的對(duì)應(yīng)子補(bǔ)縮階段的多個(gè)應(yīng)剩余電極重量的平均值作為該級(jí)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空自耗熔煉補(bǔ)縮工藝，其特征在于，所述補(bǔ)縮工藝還包括微調(diào)所述臨界子補(bǔ)縮階段及其后的子補(bǔ)縮階段中的任一子補(bǔ)縮階段的電流、電壓和/或時(shí)間，以使該級(jí)子補(bǔ)縮階段的應(yīng)剩余電極重量等于該級(jí)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空自耗熔煉補(bǔ)縮工藝，其特征在于，所述臨界子補(bǔ)縮階段的電流不大于正常熔煉電流的30%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鈦或鈦合金的真空自耗熔煉補(bǔ)縮工藝。所述補(bǔ)縮工藝包括基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝，基礎(chǔ)補(bǔ)縮工藝由順序進(jìn)行的多級(jí)子補(bǔ)縮階段組成，其中，多級(jí)子補(bǔ)縮階段中的每級(jí)子補(bǔ)縮階段具有預(yù)定的電流、電壓和時(shí)間，多級(jí)子補(bǔ)縮階段中先進(jìn)行的子補(bǔ)縮階段的電流大于后進(jìn)行的子補(bǔ)縮階段的電流，所述補(bǔ)縮工藝還包括將多級(jí)子補(bǔ)縮階段中具有電流不大于正常熔煉電流的40％且最先進(jìn)行的子補(bǔ)縮階段確定為臨界子補(bǔ)縮階段，并將臨界子補(bǔ)縮階段及其后的子補(bǔ)縮階段中的任一子補(bǔ)縮階段的應(yīng)剩余電極重量控制為該級(jí)子補(bǔ)縮階段的預(yù)定應(yīng)剩余電極重量±3kg。本發(fā)明能夠改善補(bǔ)縮質(zhì)量、減小補(bǔ)縮過(guò)程中的縮孔波動(dòng)范圍，并且能夠提高成錠率。
文檔編號(hào)C22B9/20GK102876901SQ20121036348
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者王懷柳, 陳鑫, 周勤志, 翟信杰 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)江油長(zhǎng)城特殊鋼有限公司