熔炼工艺对锆合金铸锭的影响

采用A、B、C三种熔炼工艺制备出3个同规格Zr-4合金铸锭,对其表面质量和化学成分进行了比对分析,重点研究了熔炼工艺对铸锭质量的影响。结果表明,采用常规Zr-4铸锭生产工艺,选择B熔炼工艺可以制备出表面质量良好,化学成分均匀,杂质元素低的高质量铸锭。     

核级Zr-1Nb铸锭中Nb元素均匀性控制

针对Zr-1Nb铸锭中Nb元素含量范围窄（0．9％～1．1％）,对成分均匀性要求高,且易形成Nb高密度夹杂（HDI）等技术难题,研究了铌元素的添加方式以及真空自耗电弧熔炼工艺参数对Nb成分均匀性的影响。结果表明,以ZrNb中间合金为配料,采用合理的熔炼工艺,可获得无偏析、无HDI冶金缺陷、成分均匀性优良的合金铸锭。     

熔炼工艺对Ti-662合金化学成分均匀性的影响

以小颗粒海绵钛和不同种类中间合金为原料,对比分析合金元素添加方式和熔炼工艺参数对Ti-662合金铸锭化学成分均匀性的影响。结果表明：自耗电极中各元素的原始分布均匀性对铸锭化学成分均匀性有较大影响,采用多元中间合金的添加方式能够获得比纯金属及二元中间合金添加方式更均匀的化学成分;增加真空自耗电弧熔炼次数有利于铸锭头部和尾部合金元素的均匀分布;通过3次真空自耗电弧熔炼及充氩熔炼,采用纯金属Cu及二元中间合金添加方式能够生产出化学成分均匀性较好的Ti-662合金铸锭,能够满足工业化生产需求。     

浅析锆合金β淬火组织差异

针对同一锆合金铸锭不同位置锻造棒坯淬火组织存在的差异问题,从锻造淬火工艺、铸锭合金元素和铸锭组织结构三方面进行分析.结果表明,淬火组织存在差异的主要原因是真空熔炼铸锭头部和中部、尾部组织结构不同;加入的C元素和Si元素含量较高,使Zr-4合金锻造淬火组织较Zr-1Sn-1Nb合金锻造淬火组织中的网篮组织更为明显.     

航空航天用Ti60高温钛合金铸锭制备工艺

针对Ti60高温钛合金在熔炼工艺上的关键技术,选用等级较高的0A级军工小粒海绵钛以及合适的中间合金,采用真空自耗电弧炉熔炼,通过控制熔炼电流电压等关键工艺参数,制备出Φ310 mm大型Ti60高温钛合金铸锭.铸锭表面质量良好,没有出现冷隔和不到边等缺陷.经检测,各合金元素在铸锭上均匀分布,杂质元素含量以及分布控制较好,系统研究了以中间合金方式添加的Nb、Ta、Mo等高熔点元素以及低熔点元素Sn的配入方式和熔炼电流、熔炼电压等工艺参数对合金铸锭的成分均匀性以及缺陷控制的影响.此铸锭通过后续工序所制出的锻件,经过力学性能以及超声探伤,均达到了行业要求.     

超高强度β21S合金铸锭成分均匀性的控制

针对超高强度β21S合金（Ti-3al-15Mo-2.7Nb-0.2Si)熔炼上的技术难点,采用真空自耗电弧熔炼和真空凝壳浇铸的方法,研究了Mo,Nb合金元素的添加式以及熔炼工艺参数对该合金铸锭成分均匀性的影响,结果表明：以Ti-Nb,Ti-Mo中间合金为配料,采用合理的熔炼工艺,可获得性能良好,成分均匀的β21S合金铸锭。     

影响TC18钛合金铸锭成分均匀性的因素

TC18钛合金铸锭是通过真空自耗冶炼方法获得的。由于该合金需要添加的元素较多,加上还有Fe和Cr易偏析元素,因此成分均匀性很难控制。主要从原材料的验收控制、布料及压制电极方法改进以及冶炼工艺的调整、设备精度的确保等方面来解决TC18钛合金的成分偏析问题。通过本次工艺改进,电极制备的均匀性得到了很好的控制,熔炼熔池深度也得到了控制,最终确保了铸锭的成分均匀性,取得了很好的效果。     

VAR法熔炼Ti-3Al-2.5V的工艺研究

本文讨论了Ti-3Al-2.5V合金铸锭的研制过程、主要熔炼工艺参数的选择依据及铸锭成份的均匀性、杂质元素(N,O)的控制要点,探讨了研制工艺条件对铸锭组织结构的影响。     

TA10钛合金熔炼工艺的改进及性能分析

TA10钛合金铸锭传统的制备方法是合金元素镍以纯镍片形式添加,经三次VAR熔炼获得铸锭。再经锻造、轧制制成板材后,发现表面有微裂纹存在。经无损探伤检测和能谱微区成分分析,确定为镍富集的冶金缺陷。为此对熔炼工艺进行了改进,Mo、Ni合金元素以Ti-Mo-Ni中间合金碎屑添加,经二次VAR熔炼制备铸锭。再经锻造、轧制制成板材后,宏观和无损探伤检验未发现有微裂纹;化学成分分析和性能检测表明,铸锭侧面Mo、Ni合金元素波动范围≤0.017%,头、尾横截面波动范围≤0.07%,分布均匀,力学性能满足要求。     

Gr29铸锭熔炼钌元素均匀性控制研究

本文通过选择合适中间合金,并控制最佳熔炼工艺,以真空自耗电弧三次熔炼制备了名义成分为Ti-6Al-4VELI-0.10Ru(质量分数)的含钌钛合金Gr29铸锭。结果表明:该工艺能够准确得到预期的化学成分,其主元素Al、V在铸锭横截面的径向上分布均匀,微量的高熔点Ru元素在铸锭纵截面中心轴线上的质量分数与目标成分偏差为±0.01%,并且均匀分布于铸锭上中下位置,显示出优良的冶金质量。     

加料方式对锆合金铸锭成分均匀性的影响

分别以合金包方式与人工混料方式加入合金元素,经三次真空自耗熔炼制出了两个Zirlo锆合金铸锭.通过对熔炼的一次、二次和三次铸锭的化学成分进行对比,分析了加料方式对铸锭成分均匀性的影响.结果表明,与合金包加料方式相比,采用人工混料的加料方式能明显提高锆合金铸锭成分的均匀性.     

电子束冷床炉熔炼TA15合金成分均匀性研究

利用电子束冷床炉制备了方370×1340mm规格TA15合金扁锭,对铸锭轴向、横截面多点进行了化学成分分析,结果表明：元素Al、V、Mo、Zr、Fe、O的波动较小,均匀性良好;研究了工艺条件下TA15合金熔炼过程中合金元素的挥发规律,验证了返回炉料质量控制、装框电极制备、熔炼工艺参数选择的合理性,为进一步研究提供参考。     

钛合金VAR铸锭中的偏析

钛合金铸锭通常都是将海绵钛与合金添加料配合,压制电极块,焊接一次电极,然后二次真空电弧熔炼(简称VAR)而成.该工艺方法本身就存在来自合金元素添加方法引起的偏析和凝固偏析两大弊病.前者一是由于合金元素在电极块中分布不均匀,熔炼中来不及消除就凝固了;二是合金元素中有高熔点和高密度元素,在两次VAR中不能完全熔化和混合均匀.后者是由于电磁力、浮力和重力等因素引起的合金元素集聚而产生的宏观偏析与微观偏析.     

真空自耗电弧熔炼制备大尺寸TiAl基合金铸锭

通过选择合适中间合金,并控制最佳熔炼工艺,以真空自耗电弧两次熔炼制备了名义成分为Ti-32.3Al-4.7Nb-2.6Cr-0.9(W,Mo)(质量分数)的TiAl合金铸锭。该TiAl合金铸锭尺寸为160 mm×380 mm,其组分中高熔点元素Nb,W,Mo等在铸锭横截面的径向上分布均匀,O,N,H等气体间隙元素含量较低,Al元素在铸锭纵截面中心轴线上的质量分数与目标成分偏差为±0.8%,显示出优良的冶金质量。金相分析结果显示,该TiAl合金铸锭的组织为近片层组织,铸锭边缘晶粒尺寸要显著小于其中间及心部的晶粒尺寸。     

VAR熔炼TC2钛合金

由于Al、Mn元素在钛合金中的饱和蒸汽压远大于基体元素,因此,TC2钛合金在熔炼中主组元的挥发损失较大,尤其是Mn元素,不利于铸锭化学成分均匀性控制。本文基于活度系数计算模型和控制传质系数计算模型,从热力学角度分析了钛合金熔体中Al、Mn元素的挥发趋势,分析了TC2钛合金中各元素的分布特点,结合生产实际,通过合理控制原材料,选择合适的合金添加剂及熔炼参数等,采用真空自耗电弧炉惰性气体保护熔炼出直径为720mm的TC2钛合金铸锭,结果表明:所熔炼的铸锭径向、轴向化学成分均匀,生产的铸锭经后续加工,所得到的产品均满足标准要求,未出现宏观偏析。     

镁添加工艺对C70250合金镁含量的影响

采用立式半连铸方式生产C70250合金铸锭时,通过试验纯镁锭、铜镁中间合金、铜镁包芯线、铜镁中间合金加铜镁包芯线4种不同的镁元素添加工艺,得出铜镁中间合金加铜镁包芯线共同使用为最优的镁添加工艺.铸锭头尾镁含量偏差由最高的0.06％ ～ 0.08％降低至0.02％以下,可有效缩小铸锭头尾镁含量偏差,提高铸锭镁元素均匀性.     

TC4钛合金均匀性研究

通过分析TC4合金铸锭和板坯纵向头中尾各部位的横截面圆心、1/4r、1/2r、3/4r和边沿五个位置的化学成分均匀性,和铸锭纵向头中尾的横向低倍检测,通过均匀性研究验证了中间合金类别、海绵钛和中间合金的颗粒度、混料、熔炼等工艺选择的合理性。     

Ti-6Al-7Nb钛合金热加工与热处理工艺研究

研究了Ti-6Al-7Nb合金不同热加工与热处理工艺引起的显微组织和力学性能变化，探讨该合金组织变化的特点和性能变化的内在规律。结果表明，在工业化生产条件下，Nb元素添加采用铌钛中间合金，选用适宜的铸锭熔炼工艺参数，可以获得成分均匀、无富Nb偏析的优质铸锭。在两相区锻造或轧制后坯料在700℃～800℃范围内退火，合金组织与性能均能满足ASTM和ISO标准要求。     

熔炼工艺对TC10铸锭中Cu含量的影响

在真空自耗熔炼TC10铸锭时,Cu的化学成分均匀性很难控制,易产生偏析缺陷,影响铸锭的冶金质量和材料性能。针对真空自耗熔炼过程中Cu元素易偏析,不易控制的技术难点,研究了经二次VAR熔炼的Ф480mm及Ф560mm锭型中Cu的横向及纵向成分分布,对Cu元素的偏析规律及熔炼工艺对其分布的影响进行了进一步的探索。结果表明,选用不同的原料、锭型及熔炼电流,对Cu含量在铸锭横向、纵向分布均匀性有影响。     

TC18钛合金大规格棒材生产工艺概述

基于TC18合金棒材生产过程,本文从熔炼工艺、锻造加工过程和热处理制度三方面作了归纳小结,研究结果表明在熔炼过程中Fe,Cr等易偏析元素以二元或多元的合金方式添加,熔炼过程严格控制熔池深度可获得成分均匀的铸锭;TC18合金在相变点上下经不同的锻造温度多火次的变形,每火次变形量不小于60%,并经二阶段双重退火热处理后可获得组织均匀、综合性能优良的产品。