[发明专利]大尺寸无孔洞缺陷的TiAl基合金锭的熔铸方法

摘要

大尺寸无孔洞缺陷的TiAl基合金锭的熔铸方法，它涉及一种TiAl基合金锭的熔铸方法。本发明解决了现有的TiAl基合金熔炼方法中，采用直接浇铸材料利用率低；采用ISM熔铸技术难以得到大尺寸铸锭；采用VAR熔铸技术，铸锭成分不均匀，无法精确控制低熔点元素的挥发损失量问题。它由以下两个步骤完成：a.采用ISM熔铸技术熔铸TiAl基合金自耗电极；b.采用VAR熔炼技术重熔TiAl基合金电极制备TiAl基合金铸锭；ISM熔铸技术熔铸TiAl基合金自耗电极的方法由以下步骤完成：a′.TiAl基合金原料的熔化；b′.TiAl基合金电极的镶铸。利用该方法可熔铸出成分均匀一致的大尺寸的TiAl基合金铸锭。

主权项

1、一种大尺寸无孔洞缺陷的TiAl基合金锭的熔铸方法，它由以下两个步骤完成：a、采用水冷铜坩埚(2)真空感应凝壳熔炼技术熔炼TiAl基合金自耗电极；b、采用真空自耗电极电弧熔炼技术重熔TiAl基合金电极制备TiAl基合金铸锭；其特征在于所述的水冷铜坩埚(2)真空感应凝壳熔炼技术熔铸TiAl基合金自耗电极由以下步骤完成：a′、TiAl基合金原料的熔化：将海绵钛(3)放到水冷铜坩埚(2)内摆放好，海绵钛(3)的上端距水冷铜坩埚(2)的顶端留有1/4～1/3的空间，再将下层铝块(6)、中间合金(5)、上层铝块(4)按从下到上的顺序埋放在海绵钛(3)内的中部，将容纳水冷铜坩埚(2)的真空室抽真空至0.01～1Pa，充氩气至500～1200Pa，再抽真空至0.01～1Pa，如此反复三次，始终将水冷铜坩埚(2)内的真空度保持在0.01～1Pa之间，之后接通水冷铜坩埚(2)电源，将水冷铜坩埚(2)内的合金原料熔化，电源频率控制在5～7kHz之间，电源功率控制在150～350kW之间，电源功率以≤0.5kW/s的速率增加，保温5～10min，再将电源功率降低至200～300kW，保温3～5min；b′、TiAl基合金电极的浇注：在电极头(1)下方的外表面上浇注TiAl基合金熔体，每次浇注的长度(L)为15～35cm，浇注温度为1550～1650℃，保证每炉熔体成分差＜0.2％，浇注后的TiAl基合金电极锭(7)在真空室中冷却至300℃以下，向真空室中充空气，取出TiAl基合金电极锭(7)，如此反复，直至所需要的电极长度。