钛合金铸锭的制备方法及钛合金无缝管的制备方法与流程

本发明涉及钛合金，具体涉及一种钛合金铸锭的制备方法及钛合金无缝管的制备方法。

背景技术：

1、钛及钛合金由于具有重量轻、比强度高、耐腐蚀性强、优异的疲劳强度和抗裂纹扩展等优点，因此广泛应用于航空航天、能源、海洋工程和许多其他工业领域。随着国民经济的发展，石油化工行业对钛合金管材的要求提高，以及航空、航天技术的进步也使相关领域对钛合金管材的需求随之增加。目前钛合金无缝管制备多采用斜轧穿孔或者热挤压制坯并冷轧的方法制备，该法不仅可以得到性能优异的管材，而且经济效益良好。

2、然而，发明人意识到，钛合金中氧含量的高低直接影响钛合金的塑性，进而影响其冷轧成形性，因此控制氧含量是制备钛合金冷轧管的重要难题之一。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种钛合金铸锭的制备方法及钛合金无缝管的制备方法，以解决如何控制钛合金中氧含量以保证其冷变形能力的技术问题。

2、根据本发明的一个方面，提出一种钛合金铸锭的制备方法，包括：

3、将混合均匀的原料置于压制模具中，并向压制模具中通入惰性气体以排出原料间隙内的空气，之后对原料进行压制以得到电极块；

4、将多个电极块焊接为自耗电极，并对自耗电极进行真空自耗熔炼，得到钛合金铸锭。

5、根据本发明的一个实施例，在将原料置于压制模具中之前，向压制模具中布置进气管，使得进气管管口距离压制模具底面1-5mm；

6、在将原料置于压制模具中之后，通过进气管通入惰性气体；

7、在通入惰性气体后，将进气管从压制模具中取出。

8、根据本发明的一个实施例，在通入惰性气体时，进气流速为0.1-0.5m/s，进气量不小于压制模具的容量的2倍。

9、根据本发明的一个实施例，在将进气管从压制模具中取出之后，静置3-5min，之后再对原料进行压制。

10、根据本发明的一个实施例，在将原料置于压制模具中之前，利用失重式混料机将原料混合均匀。

11、根据本发明的一个实施例，对自耗电极进行不少于3次真空自耗熔炼；进行真空自耗熔炼时，起弧阶段的熔炼时间≤30min，稳定熔炼阶段中以mm为单位的坩埚直径与以kg/min为单位的熔炼速度的比值为35-50，热封顶阶段的时间≥45min，电极熔化向下滴落的平均速度≤4kg/min，稳弧电流的大小为5-15a；最后一次真空自耗熔炼的热封顶阶段进行补缩。

12、根据本发明的另一方面，提出一种钛合金无缝管的制备方法，包括：对采用如上所述的方法制备的钛合金铸锭依次进行锻造、挤压、冷轧，得到钛合金无缝管。

13、根据本发明的一个实施例，进行锻造时，开坯温度在钛合金β转变点以上100-150℃，多道次墩拔温度在β转变点以下50℃至β转变点以上50℃之间。

14、根据本发明的一个实施例，进行挤压时，挤压温度为700～950℃，挤压比为3.0～10.0，挤压速度为50～100mm/s。

15、根据本发明的一个实施例，进行冷轧时，道次变形量控制在25-50%，道次间进行中间退火和表面酸洗。

16、在本发明的技术方案中，在对原料进行压制以得到电极块之前，向压制模具中通入惰性气体以排出原料间隙内的空气，从而可以避免或减少在电极块压制过程中引入氧元素，有利于控制冶炼获得的钛合金铸锭中的氧含量，保证钛合金铸锭良好的冷成型性，便于后续顺利经过冷轧等加工工序而制成钛合金无缝管，提高成材率。

1.一种钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将原料置于所述压制模具中之前，向所述压制模具中布置进气管，使得所述进气管管口距离所述压制模具底面1-5mm；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通入惰性气体时，进气流速为0.1-0.5m/s，进气量不小于所述压制模具的容量的2倍。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在将所述进气管从所述压制模具中取出之后，静置3-5min，之后再对原料进行压制。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将原料置于所述压制模具中之前，利用失重式混料机将原料混合均匀。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述自耗电极进行不少于3次真空自耗熔炼；进行真空自耗熔炼时，起弧阶段的熔炼时间≤30min，稳定熔炼阶段中以mm为单位的坩埚直径与以kg/min为单位的熔炼速度的比值为35-50，热封顶阶段的时间≥45min，电极熔化向下滴落的平均速度≤4kg/min，稳弧电流的大小为5-15a；最后一次真空自耗熔炼的热封顶阶段进行补缩。

7.一种钛合金无缝管的制备方法，其特征在于，包括：对采用权利要求1-6任一项所述的方法制备的钛合金铸锭依次进行锻造、挤压、冷轧，得到所述钛合金无缝管。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进行锻造时，开坯温度在钛合金β转变点以上100-150℃，多道次墩拔温度在β转变点以下50℃至β转变点以上50℃之间。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进行挤压时，挤压温度为700～950℃，挤压比为3.0～10.0，挤压速度为50～100mm/s。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进行冷轧时，道次变形量控制在25-50%，道次间进行中间退火和表面酸洗。