一種電子束冷床爐熔煉生產(chǎn)4j42合金熱連軋方坯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了 4J42合金熱連乳方坯的生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國精密合金的冶煉設(shè)備主要有50?200kg真空感應(yīng)爐(V頂)、1.0?2.5t非真空感應(yīng)爐(NVHl)、I?5t電弧爐加爐外精煉(EAC)、450kg非真空爐加電渣爐(NVIM+ECM)、0.5?1.0t非真空爐加真空精煉(附頂+VF)、25?700kg真空自耗電弧爐(VAR)。由于冶煉設(shè)備的容量比較小，熔鑄出來的鑄錠規(guī)格也相對較小，同時由于精密合金產(chǎn)品要求表面質(zhì)量高，在其鑄錠存在皮下氣泡和一些表面缺陷，如表面夾雜物、表面冷濺物等，會對產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴重的影響，為此，均要進行扒皮工序?qū)㈣T錠表面的不合格部分去掉。扒皮后鑄錠表面還存在的小缺陷還應(yīng)予以清除，扒皮及后續(xù)的修磨對成錠率影響很大。因此應(yīng)該盡量采用大錠型并提高鑄錠表面質(zhì)量，以減少扒皮量提高成材率。
[0003]為提高單鑄錠的重量，提高鑄錠的成錠率，已有部分公司正在嘗試用電弧爐冶煉來替代真空或非真空感應(yīng)爐冶煉，然后進行真空處理。這樣可以提高產(chǎn)量、降低成本，并提高產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性；并且可以澆鑄成扁坯采用乳制開坯，避免鍛錘開坯，提高熱乳開坯的生產(chǎn)能力和收得率。對于市場需求量較大的精密合金，采用電弧爐加爐外精煉的工藝，大批量生產(chǎn)大規(guī)格的鑄錠；或澆鑄成扁錠，采用乳制開坯。但是目前國內(nèi)尚未有成熟的大規(guī)格的鑄錠熔煉及以乳代鍛的加工技術(shù)。為此，開發(fā)大規(guī)格鑄錠的熔鑄工藝及以乳代鍛工藝，對大批量生產(chǎn)4J42合金板卷具有重要的實現(xiàn)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)鑄錠規(guī)格大、重量大、質(zhì)量好、速度快，工序流程短、操作方便、可有效解決傳統(tǒng)方法生產(chǎn)4J42乳制方坯出現(xiàn)的問題的電子束冷床爐熔煉生產(chǎn)4J42合金的熱連乳方坯的方法。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種電子束冷床爐熔煉生產(chǎn)4J42合金熱連乳方坯的方法，包括如下步驟:
[0007](I)將純鐵錠和純鎳錠分別刨肩，將純鐵刨肩和純鎳刨肩分別脫脂，脫脂完成后烘干;
[0008](2)將烘干的鐵肩、鎳肩分別破碎成粒度< 6mm的鐵肩料、鎳肩料；
[0009](3)將鐵肩料、鎳肩料分別用篩網(wǎng)篩分，篩除粒度小于0.3mm的肩料；
[0010](4)將經(jīng)篩網(wǎng)篩分的鐵肩料、鎳肩料分別稱量并置于混布料系統(tǒng)中混合，將混合好的物料壓塊；
[0011](5)將壓好的塊料裝進電子束冷床爐的進料器即阿基米德螺旋筒，并對進料器及阿基米德螺旋筒抽真空，當真空< 0.2Pa時，開啟電子槍進行熔煉，選擇方形結(jié)晶器澆鑄，澆鑄完成后對鑄錠進行補縮，補縮結(jié)束后，對鑄錠進行沖氬冷卻，冷卻完成后，對鑄錠進行扒皮、去頭后，得到可供乳制的4J42合金方坯。
[0012]上述步驟(I)所述純鐵錠的純度多99.8%,純鎳錠的純度多99.9%。步驟(4)所述鐵肩料、鎳肩料的混合質(zhì)量比為鐵肩料53.5?56.5%、鎳肩料43.5?46.5%。步驟(5)所述壓塊的壓縮率多70%。步驟(5)所述熔煉時的熔煉速度為600?1200kg/h，熔煉功率780kff?1400kW，成型功率為390?430kW，結(jié)晶器的尺寸為1050mmX 210mm，沖氬冷卻的冷卻時間為320min?480min。
[0013]本發(fā)明充分利用電子束冷床爐具有熔煉、精煉區(qū)域及澆鑄區(qū)域，并通過精煉區(qū)域?qū)⑷蹮拝^(qū)域與澆鑄區(qū)域分開的特點，采用電子束冷床爐熔煉直接澆鑄出熱連乳機用的4J42方坯，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明方法可以實行連續(xù)的澆鑄，澆鑄的鑄錠重量可達到10噸，大大提升4J42合金板、帶的生產(chǎn)效率。本發(fā)明工藝簡單、操作方便，在提高鑄錠品質(zhì)同時，也使生產(chǎn)流程大為縮短，提高成材率，大大降低生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品獲得良好的市場克爭能力。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
[0015]—種電子束冷床爐熔煉生產(chǎn)4J42合金熱連乳方坯的方法，包括如下步驟:
[0016](I)使用刨床將純鐵錠、純鎳錠分別進行刨肩，肩的寬度為20?40mm，長度不限，然后將純鐵刨肩、純鎳刨肩分別進行脫脂，脫脂溫度控制在70°C，脫脂完成后置于箱式電阻爐里進行13CTC烘干400min ；
[0017](2)將烘干的純鐵刨肩、純鎳刨肩分別采用破碎機進行破碎，破碎成粒度< 6mm的鐵肩料、鎳肩料；
[0018](3)將經(jīng)過破碎的鐵肩料、鎳肩料分別用篩網(wǎng)篩分，篩除粒度小于0.3mm的鐵肩料、鎳肩料；
[0019](4)將經(jīng)篩網(wǎng)篩分的鐵肩料、鎳肩料分別稱量并置于混布料系統(tǒng)中混合，鐵肩料、鎳肩料的混合質(zhì)量比為鐵肩料53.5?56.5%、鎳肩料43.5?46.5%。混合完成后壓塊，采用600T壓力機施加軸向21MPa的壓力將混合肩料壓制成尺寸為Φ 10mmX60mm的塊料；壓塊的壓縮率彡70%。
[0020](5)將壓好的塊料裝進電子束冷床爐的進料器即阿基米德螺旋筒，并對進料器抽真空，至真空度彡0.2Pa時，開啟電子槍進行熔煉，熔煉功率為800kW，成型功率為420kW，熔煉速度為800kg/h。選擇尺寸為1050mm X 210mm的方形結(jié)晶器進行澆鑄，澆鑄完成后對鑄錠進行補縮，補縮結(jié)束后，對鑄錠進行沖氬冷卻，冷卻時間為370min，冷卻完成后，對鑄錠進行扒皮、去頭工序后即可獲得可供乳制的4J42合金方坯。
[0021]實施例2
[0022](I)使用刨床將純鐵錠、純鎳錠分別進行刨肩，肩的寬度為20?40mm，長度不限，將純鐵刨肩、純鎳刨肩分別進行脫脂，脫脂溫度控制在65°C，脫脂完成后置于箱式電阻爐里進行12CTC烘干480min ；
[0023](2)將烘干的純鐵刨肩、純鎳刨肩分別采用破碎機進行破碎，破碎成粒度< 6mm的鐵肩料、鎳肩料；
[0024](3)將經(jīng)過破碎的鐵肩料、鎳肩料分別用篩網(wǎng)篩分，篩除粒度小于0.3mm的鐵肩料、鎳肩料；
[0025](4)將經(jīng)篩網(wǎng)篩分的鐵肩料、鎳肩料分別進行稱量并置于混布料系統(tǒng)中進行混合，鐵肩料、鎳肩料的混合質(zhì)量比為鐵肩料53.5?56.5%、鎳肩料43.5?46.5%?；旌贤瓿珊髩簤K，采用600T壓力機施加軸向21MPa的壓力壓制成尺寸為0100mmX60mm的塊料；壓塊的壓縮率為90%。
[0026](5)將塊料裝進電子束冷床爐的進料器(阿基米德螺旋筒)，并對其抽真空，當真空度達到0.1Pa時，開啟電子槍進行熔煉，熔煉功率為1400kW，成型功率為390kW，熔煉速度為1200kg/h。選擇尺寸為1050mmX 210mm方形結(jié)晶器進行澆鑄，澆鑄完成后對鑄錠進行補縮，補縮結(jié)束后，對鑄錠進行沖氬冷卻，冷卻時間為480min，冷卻完成后，對鑄錠進行扒皮、去頭工序后即可獲得可供乳制的4J42合金方坯。
[0027]實施例3
[0028]—種電子束冷床爐熔煉生產(chǎn)4J42合金熱連乳方坯的方法，包括如下步驟:
[0029](I)使用刨床將純鐵錠、純鎳錠分別進行刨肩，肩的寬度為20?40mm，長度不限，然后將純鐵刨肩、純鎳刨肩分別進行脫脂，脫脂溫度控制在75°C，脫脂完成后置于箱式電阻爐里進行120°C烘干420min ；
[0030](2)將烘干的純鐵刨肩、純鎳刨肩分別采用破碎機進行破碎，破碎成粒度< 6mm的鐵肩料、鎳肩料；
[0031](3)將經(jīng)過破碎的鐵肩料、鎳肩料分別用篩網(wǎng)篩分，篩除粒度小于0.3mm的鐵肩料、鎳肩料；
[0032](4)將經(jīng)篩網(wǎng)篩分的鐵肩料、鎳肩料分別稱量并置于混布料系統(tǒng)中混合，鐵肩料、鎳肩料的混合質(zhì)量比為鐵肩料53.5?56.5%、鎳肩料43.5?46.5%?；旌贤瓿珊髩簤K，采用壓力機將混合肩料壓制成尺寸為0100mmX60mm的塊料；壓塊的壓縮率為80%。
[0033](5)將壓好的塊料裝進電子束冷床爐的進料器即阿基米德螺旋筒，并對進料器抽真空，至真空度彡0.2Pa時，開啟電子槍進行熔煉，熔煉功率為780kW，成型功率為430kW，熔煉速度為600kg/h。選擇尺寸為1050mm X 210mm的方形結(jié)晶器進行澆鑄，澆鑄完成后對鑄錠進行補縮，補縮結(jié)束后，對鑄錠進行沖氬冷卻，冷卻時間為320min，冷卻完成后，對鑄錠進行扒皮、去頭工序后即可獲得可供乳制的4J42合金方坯。
[0034]本發(fā)明所述及的電子束冷床爐為現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備。所述的脫脂、刨肩等均可才有現(xiàn)有技術(shù)。
[0035]本發(fā)明采用純的原料直接混合，壓塊后經(jīng)電子束冷床爐一次熔煉澆鑄成乳制方坯，避免了開坯鍛造、二次扒皮等工序，大大降低了 4J42卷、板的加工成本及提高其生產(chǎn)效率。
[0036]以上所述，僅是本發(fā)明較佳的實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例進行簡單的修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)的變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電子束冷床爐熔煉生產(chǎn)4J42合金熱連乳方坯的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將純鐵錠和純鎳錠分別刨肩，將純鐵刨肩和純鎳刨肩分別脫脂，脫脂完成后烘干； (2)將烘干的鐵肩、鎳肩分別破碎成粒度<6mm的鐵肩料、鎳肩料； (3)將鐵肩料、鎳肩料分別用篩網(wǎng)篩分，篩除粒度小于0.3mm的肩料； (4)將經(jīng)篩網(wǎng)篩分的鐵肩料、鎳肩料分別稱量并置于混布料系統(tǒng)中混合，將混合好的物料壓塊； (5)將壓好的塊料裝進電子束冷床爐的進料器即阿基米德螺旋筒，并對進料器及阿基米德螺旋筒抽真空，當真空< 0.2Pa時，開啟電子槍進行熔煉，選擇方形結(jié)晶器澆鑄，澆鑄完成后對鑄錠進行補縮，補縮結(jié)束后，對鑄錠進行沖氬冷卻，冷卻完成后，對鑄錠進行扒皮、去頭后，得到可供乳制的4J42合金方坯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子束冷床爐熔煉生產(chǎn)4J42合金熱連乳方坯的方法，其特征在于，步驟(I)所述純鐵錠的純度彡99.8%，純鎳錠的純度彡99.9%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子束冷床爐熔煉生產(chǎn)4J42合金熱連乳方坯的方法，其特征在于，步驟(4)所述鐵肩料、鎳肩料的混合質(zhì)量比為鐵肩料53.5?56.5%、鎳肩料43.5 ?46.5% ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子束冷床爐熔煉生產(chǎn)4J42合金熱連乳方坯的方法，其特征在于，步驟(5)所述壓塊的壓縮率多70%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子束冷床爐熔煉生產(chǎn)TAlO熱連乳方坯的方法，其特征在于，步驟(5)所述熔煉時的熔煉速度為600?1200kg/h，熔煉功率780kW?1400kW，成型功率為390?430kW，結(jié)晶器的尺寸為1050mmX210mm，沖氬冷卻的冷卻時間為320min?480mino
【專利摘要】一種電子束冷床爐熔煉生產(chǎn)4J42合金熱連軋方坯的方法，將純鐵錠和純鎳錠分別刨屑，將純鐵刨屑和純鎳刨屑分別脫脂后烘干；將烘干的鐵屑、鎳屑分別破碎成粒度≤6mm的鐵屑料、鎳屑料，再分別用篩網(wǎng)篩分，將經(jīng)篩分的鐵屑料、鎳屑料置于混布料系統(tǒng)中混合后壓塊；將壓好的塊料裝進電子束冷床爐的進料器并抽真空至不超過0.2Pa，開啟電子槍進行熔煉，選擇方形結(jié)晶器澆鑄，再進行補縮，然后對鑄錠沖氬冷卻，對鑄錠扒皮、去頭即可。本發(fā)明采用純的原料直接混合，壓塊后經(jīng)電子束冷床爐一次熔煉澆鑄成軋制方坯，避免了開坯鍛造、二次扒皮等工序，大大降低加工成本及提高其生產(chǎn)效率。
【IPC分類】C22C1/02, B22D7/06
【公開號】CN105154691
【申請?zhí)枴緾N201510561402
【發(fā)明人】曹占元, 黃海廣, 楊興燦, 李志敏, 黃曉慧, 吳浩, 姚常松
【申請人】云南鈦業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月7日