一種真空離心鑄造鈦及鈦合金板坯裝置制造方法
【專利摘要】一種真空離心鑄造鈦及鈦合金板坯裝置，涉及鑄鈦及鈦合金板坯領域，主旨在于解決鈦及鈦合金板坯生產(chǎn)過程中易氧化，易慘雜的問題。本實用新型包括爐體(10)，爐體(10)內(nèi)部為真空腔體，爐體(10)內(nèi)上部有假電極(9)，假電極(9)帶動電極(8)，中部設有坩堝(7)和液壓反轉(zhuǎn)裝置(6)，下部設有離心電機(1)和離心盤(2)，離心盤(2)上設置鑄坯用石墨模具(4)及將鈦液引入石墨模具(4)的石墨漏斗(5)，石墨模具(4)與離心盤(2)通過卡具(3)壓緊固定。本實用新型用于鈦及鈦合金板坯鑄造。
【專利說明】一種真空離心鑄造鈦及鈦合金板坯裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鑄鈦及鈦合金板坯領域，提供了一種真空離心鑄造鈦及鈦合金板坯裝置。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的鈦板坯生產(chǎn)包括以下流程:
[0003]①熔煉鈦錠:鈦及鈦合金原材料，通常是經(jīng)電解所得的高純度海綿狀固體，俗稱“海綿鈦”。根據(jù)熔煉設備，利用擠壓機將海綿鈦擠壓成一定體積的電極塊，再將若干電極塊組焊，最后放到真空自耗爐中，熔煉成鈦錠。
[0004]②鍛造板坯:鈦錠熔煉好后，放在高溫爐中加熱至相變點，保溫半小時以上，利用鍛造設備，將鈦錠鍛造成合理尺寸的板坯。板坯鍛好后，在空氣中冷卻至常溫。
[0005]③后續(xù)處理:板坯上下表面，需用銑床或刨床，去除表面氧化皮。四個端面，通常呈圓弧狀，需用鋸床、線切割等方法，去除四面圓角，是板坯成為一較為規(guī)則的長方體。如板坯表面仍有殘余氧化皮活夾雜，需用磨具將其徹底去除。
[0006]現(xiàn)有技術存在以下三個缺點:①鍛造屬空氣中高溫作業(yè)，且鈦是高溫狀態(tài)下屬活躍金屬，極易吸入空氣中的氧、氮、氫等元素，造成雜質(zhì)成分超標，進而影響成品板材的化學成分和力學性能；②鍛造所得板坯，表面的氧化物、四個端面的圓頭必須在軋制過程前完全去除，既降低了材料的成材率，又使生產(chǎn)周期變長；③如有內(nèi)部夾雜，經(jīng)鍛造，極易在板坯內(nèi)部被壓扁、擴大，形成內(nèi)部隔離層，甚至局部產(chǎn)生斷面，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的在于提供一種生產(chǎn)的鈦及鈦合金板坯，內(nèi)部致密，無氣孔、縮孔、夾雜等缺陷的真空離心鑄造鈦及鈦合金板坯裝置。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的本實用新型采用以下技術方案:
[0009]真空離心鑄造鈦及鈦合金板坯裝置，包括爐體，爐體內(nèi)部為真空腔體，爐體內(nèi)上部有假電極，假電極帶動電極，中部設有坩堝和液壓反轉(zhuǎn)裝置，下部設有離心電機和離心盤，離心盤上設置有鑄坯用石墨模具及將鈦液引入石墨模具的石墨漏斗，石墨模具在離心盤上用卡具壓緊固定。
[0010]本實用新型因為爐體內(nèi)部為真空空腔，因此避免板坯在生產(chǎn)中，吸入空氣中的氧、氮、氫等元素，造成雜質(zhì)成分超標，進而影響成品板材的化學成分和力學性能的缺陷，且通過離心裝置使得電解后的鈦在離心力的作用下，可使熔融鈦液以較高的速度在模具型腔內(nèi)流動，提高鈦液的充型能力，減少充型時間，且保證了鑄鈦內(nèi)部致密，無氣孔、縮孔、夾雜。[0011 ] 上述技術方案中，所述電極為鈦電極，將鈦電極引出爐體外的電極桿，鈦電極帶動假電極在爐體內(nèi)運動。
[0012]上述技術方案中，離心裝置，包括設置在爐體內(nèi)下部的離心電機，離心電機上端設置有離心盤，石墨模具通過卡具固定在離心盤上。[0013]因為本實用新型采用以上技術方案，所以具備以下有益效果:
[0014]本實用新型所生產(chǎn)的鈦及鈦合金板坯，內(nèi)部致密，無氣孔、縮孔、夾雜等缺陷；生產(chǎn)的板坯表面無氧化物，表面平整，軋板前銑面量小，提高成材率；吸入空氣中化學元素較少，保證力學性能；生產(chǎn)時間短；無高溫爐加熱、鑄造等高溫作業(yè)環(huán)節(jié)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為石墨模具及漏斗裝配圖；
[0017]圖3為石墨模具及漏斗裝配俯視圖。
[0018]1-離心電機、2-離心盤、3-卡具、4-石墨模具、4-1模具外殼、4-2-模具上蓋、5-石墨漏斗、6-液壓翻轉(zhuǎn)裝置、7-坩堝、8-電極、9-電極桿、10-爐體。
[0019]模具與離心盤間無配合，只用壓板、螺桿壓緊既可。
【具體實施方式】:
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明:
[0021]實施例1
[0022]參閱圖1、圖2和圖3,—種真空離心鑄造鈦及鈦合金板還裝置,涉及鑄鈦及鈦合金板坯領域，主旨在于解決鈦及鈦合金板坯生產(chǎn)過程中易氧化，易慘雜的問題。本實用新型包括爐體10，爐體10內(nèi)部為真空腔體，爐體10內(nèi)上部設有假電極9，假電極9帶動電極8，中部設有坩堝7和液壓反轉(zhuǎn)裝置6，下部設有離心電機I和離心盤2，離心盤2上放鑄坯用石墨模具4及將鈦液引入石墨模具4的石墨漏斗5，石墨模具4在離心盤2上用卡具3壓緊固定。
[0023]①石墨模具設計:根據(jù)所需板坯重量、尺寸及軋板工藝，計算出模具內(nèi)腔的長、寬、高，并留出足夠厚的外壁。
[0024]②石墨模具制備:石墨模具原料采用人造石墨塊，具有一定強度和硬度，可使用機加設備進行加工。板坯模具內(nèi)腔為長方體，造型較為簡單，因此采用普通車床銑床既可完成模具的加工。加工完的石墨模具模塊表面會有一些細小凹坑和微裂紋，用細砂紙輕微打磨型腔表面，可使大量的凹坑和裂紋彌合，從而提高鑄出板坯表面光潔度。也可以在石墨模具型腔表面噴涂一層鈦合金鑄造用石墨模具涂料，可起到隔熱保溫、提高鈦液充型能力，減少表面冷隔、留痕，提高鑄造板坯表面光潔度。
[0025]③石墨模具除氣:由于人造石墨中含有一定灰分，且容易吸附空氣中的氣體，因此在澆筑前必須進行真空高溫焙燒。除氣后的石墨模具如不能立即進行澆注，需要放置在低溫供箱中保存。
[0026]④離心澆注:通過施加離心力，可使熔融鈦液以較高的速度在模具型腔內(nèi)流動，提高鈦液的充型能力，減少充型時間，并減少冷卻時金屬鈦內(nèi)部的縮孔、酥松等缺陷。
[0027]⑤熔鑄:熔煉和澆注在真空自耗凝殼爐中進行。當爐內(nèi)真空度小于9Pa時開始熔煉，在燒注前3min啟動離心電機,并逐步升至所需轉(zhuǎn)速。當鈦液熔化至規(guī)定重量后，立刻進行澆注，離心電機在澆注完成后保持轉(zhuǎn)速4min。
【權(quán)利要求】
1.一種真空離心鑄造鈦及鈦合金板坯裝置，包括爐體(10)，其特征在于:爐體(10)內(nèi)部為真空腔體，爐體(10)內(nèi)上部有假電極(9)，假電極(9)帶動電極⑶，中部設有坩堝(7)和液壓反轉(zhuǎn)裝置(6)，下部設有離心電機(I)和離心盤(2)，離心盤(2)上設置鑄坯用石墨模具(4)及將鈦液引入石墨模具(4)的石墨漏斗(5)，石墨模具(4)與離心盤(2)通過卡具(3)壓緊固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空離心鑄造鈦及鈦合金板坯裝置，其特征在于:電極(8)采用鈦電極。
【文檔編號】B22D13/00GK203817328SQ201420266395
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】劉健 申請人:攀枝花市天民鈦業(yè)有限公司