專利名稱：一種航空級釩鋁合金的制備方法及生產系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種釩鋁合金的制備方法及生產系統，特別涉及一種航空級釩鋁合金的制備方法及生產系統。
背景技術：
釩鋁合金是由釩元素和鋁元素組成的二元中間合金，主要用于鈦合金的制備。而鈦合金廣泛用于航天航空工業、化學和選礦設備工業、海洋設備和運動器材制造、生物醫學器材制造工業、汽車制造業、艦船制造業、軍事工業以及日用消費品制造業。目前，國內普遍采用的釩鋁合金的生產方法是用石墨板砌筑高溫冶煉爐和爐罩， 然后將粉狀五氧化二釩和鋁粉按一定配比用人工混合后裝入反應爐中；然后點火冶煉；自然冷卻M小時出爐；人工整理去除氧化膜；破碎包裝。這種常規方法生產出來的釩鋁合金存在兩大質量缺陷，一是雜質含量高，其中C的含量達到0. 051%, Fe和Si的含量達到 0. 2%以上；二是成分均勻性差，合金錠各個部位偏析較大，不同部位的偏差達到3%。因此很難達到航空級鈦合金制備的要求。
發明內容
本發明要解決的技術問題在于現有的釩鋁合金的制備方法生產出的釩鋁合金雜質高以及均勻性差的問題而提供的一種航空級釩鋁合金的制備方法及生產系統。本發明所述的一種航空級釩鋁合金的制備方法如下所述(1)、用鎂磚砌成鎂磚冶煉爐；(2)、將砌好的鎂磚冶煉爐置于液化氣或煤氣干燥窯內，干燥12小時；(3)、采用計算機控制的配料機進行配料，按重量比釩鋁合金的配比為 V58% -A142%,V65% -A135%,V75% -A125% ；
(4)、將配比好的原料裝入V型混料機充分混合15分鐘，然后將混合好的原料裝入鎂磚冶煉爐內，用鎂屑點燃裝好的爐料進行冶煉，冶煉溫度為1800-2700°C，冶煉時間1分鐘；(5)、把冶煉好的合金錠進行自然冷卻到30-40°C后進行處理，打掉表面的氧化皮；(6)、將處理好的合金塊放入真空感應熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為 1600-1700°C，把合金熔煉到液體狀態；(7)、將熔化好的合金在離心澆鑄機中進行澆鑄；(8)、在真空狀態下，采用氬氣循環冷卻5小時，使合金錠的溫度降到200°C以下后出爐；(9)、破碎包裝。航空級釩鋁合金的生產系統是由配料機、V形混料機、鎂磚冶煉爐、真空感應熔煉爐和離心澆鑄機組成，其中配料機由計算機控制自動進行配料，生產時釩鋁按比例先由配
3料機進行自動配料后由V形混料機進行混合，把混合好的釩鋁合金原料投入到鎂磚冶煉爐內冶煉，把冶煉好的釩鋁合金冷卻處理后投入到真空感應熔煉爐中進行熔煉，把熔煉后的釩鋁合金在離心澆鑄機中進行澆鑄。配料機、V形混料機、鎂磚冶煉爐、真空感應熔煉爐和離心澆鑄機相鄰之間由鐵軌連接，便于釩鋁合金在制取過程中利用軌道車進行運送，節省了人力和生產時間，極大地提高了冶煉的效率。本發明的有益效果合金雜質低，純度高，成分均勻、致密，經過實際檢測采用本發明所述方法及生產系統所制取的釩鋁合金雜質含量比采用現有生產方法制取的釩鋁合金雜質含量大大降低，其中C含量為0. 003%，下降了 17倍；Si含量0. 10%降低了 50% ；Fe 含量0. 15%，降低了 25% ；所制取的釩鋁合金均勻度達到99. 5% ；滿足了航空鈦合金制備的需要。
圖1本發明所述的生產系統示意圖。1、配料機2、V形混料機3、鎂磚冶煉爐4、真空感應熔煉爐5、離心澆鑄機 6、軌道。
具體實施例方式請參閱圖1所示實施例一本發明所述的一種航空級釩鋁合金的制備方法如下所述(1)、用鎂磚砌成鎂磚冶煉爐3 ；(2)、將砌好的鎂磚冶煉爐3置于液化氣或煤氣干燥窯內，干燥12時；(3)、采用計算機控制的配料機1進行配料，取金屬釩粉116公斤、金屬鋁粉84公斤，兩種金屬材料共計200公斤進行配料；(4)、將配比好的原料裝入V型混料機2內充分混合15分鐘，然后將混合好的原料裝入鎂磚冶煉爐3內，用鎂屑點燃裝好的爐料進行冶煉，冶煉溫度為1800-2700°C，冶煉時間1分鐘；(5)、把冶煉好的合金錠進行自然冷卻到30-40°C后進行處理，打掉表面的氧化皮；(6)、將處理好的合金塊放入真空感應熔煉爐4中進行熔煉，熔煉溫度為 1600-1700°C，把合金熔煉到液體狀態；(7)、將熔化好的合金在離心澆鑄機5中進行澆鑄；(8)、在真空狀態下，采用氬氣循環冷卻5小時，使合金錠的溫度降到200°C以下后出爐；(9)、破碎包裝。實施例二 本發明所述的一種航空級釩鋁合金的制備方法如下所述(1)、用鎂磚砌成鎂磚冶煉爐3 ；
(2)、將砌好的鎂磚冶煉爐3置于液化氣或煤氣干燥窯內，干燥12時；(3)、采用計算機控制的配料機1進行配料，取金屬釩粉130公斤、金屬鋁粉70公斤，兩種金屬材料共計200公斤進行配料；(4)、將配比好的原料裝入V型混料機2內充分混合15分鐘，然后將混合好的原料裝入鎂磚冶煉爐3內，用鎂屑點燃裝好的爐料進行冶煉，冶煉溫度為1800-2700°C，冶煉時間1分鐘；(5)、把冶煉好的合金錠進行自然冷卻到30-40°C后進行處理，打掉表面的氧化皮；(6)、將處理好的合金塊放入真空感應熔煉爐4中進行熔煉，熔煉溫度為 1600-1700°C，把合金熔煉到液體狀態；(7)、將熔化好的合金在離心澆鑄機5中進行澆鑄；(8)、在真空狀態下，采用氬氣循環冷卻5小時，使合金錠的溫度降到200°C以下后出爐；(9)、破碎包裝。實施例三本發明所述的一種航空級釩鋁合金的制備方法如下所述(1)、用鎂磚砌成鎂磚冶煉爐3 ；(2)、將砌好的鎂磚冶煉爐3置于液化氣或煤氣干燥窯內，干燥12時；(3)、采用計算機控制的配料機1進行配料，取金屬釩粉150公斤、金屬鋁粉50公斤，兩種金屬材料共計200公斤進行配料；(4)、將配比好的原料裝入V型混料機2內充分混合15分鐘，然后將混合好的原料裝入鎂磚冶煉爐3內，用鎂屑點燃裝好的爐料進行冶煉，冶煉溫度為1800-2700°C，冶煉時間1分鐘；(5)、把冶煉好的合金錠進行自然冷卻到30-40°C后進行處理，打掉表面的氧化皮；(6)、將處理好的合金塊放入真空感應熔煉爐4中進行熔煉，熔煉溫度為 1600-1700°C，把合金熔煉到液體狀態；(7)、將熔化好的合金在離心澆鑄機5中進行澆鑄；(8)、在真空狀態下，采用氬氣循環冷卻5小時，使合金錠的溫度降到200°C以下后出爐；(9)、破碎包裝。請參閱圖1所示本發明所述的航空級釩鋁合金的生產系統是由配料機1、V形混料機2、鎂磚冶煉爐3、真空感應熔煉爐4和離心澆鑄機5組成，其中配料機1由計算機控制自動進行配料，生產時釩鋁按比例先由配料機1進行自動配料后由V形混料機2進行混合， 把混合好的釩鋁合金原料投入到鎂磚冶煉爐3內冶煉，把冶煉好的釩鋁合金冷卻處理后投入到真空感應熔煉爐4中進行熔煉，把熔煉后的釩鋁合金在離心澆鑄機5中進行澆鑄。配料機1、V形混料機2、鎂磚冶煉爐3、真空感應熔煉爐4和離心澆鑄機5相鄰之間由鐵軌6連接，便于釩鋁合金在制取過程中利用軌道車進行運送，節省了人力和生產時間，極大地提高了冶煉的效率。
權利要求
1.一種航空級釩鋁合金，其制備方法如下所述(1)、用鎂磚砌成鎂磚冶煉爐；(2)、將砌好的鎂磚冶煉爐置于液化氣或煤氣干燥窯內，干燥12小時；(3)、采用計算機控制的配料機進行配料，按重量比釩鋁合金的配比為 V58% -A142%,V65% -A135%,V75% -A125% ；(4)、將配比好的原料裝入V型混料機充分混合15分鐘，然后將混合好的原料裝入鎂磚冶煉爐內，用鎂屑點燃裝好的爐料進行冶煉，冶煉溫度為1800-2700°C，冶煉時間1分鐘；(5)、把冶煉好的合金錠進行自然冷卻到30-40°C后進行處理，打掉表面的氧化皮；(6)、將處理好的合金塊放入真空感應熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為1600-1700°C，把合金熔煉到液體狀態；(7)、將熔化好的合金在離心澆鑄機中進行澆鑄；(8)、在真空狀態下，采用氬氣循環冷卻5小時，使合金錠的溫度降到200°C以下后出爐；(9)、破碎包裝。
2.一種航空級釩鋁合金的生產系統，其特征在于是由配料機、V形混料機、鎂磚冶煉爐、真空感應熔煉爐和離心澆鑄機組成，其中配料機由計算機控制自動進行配料，生產時釩鋁按比例先由配料機進行自動配料后由V形混料機進行混合，把混合好的釩鋁合金原料投入到鎂磚冶煉爐內冶煉，冶煉好的釩鋁合金冷卻處理后投入到真空感應熔煉爐中進行熔煉，把熔煉后的釩鋁合金在離心澆鑄機中進行澆鑄。
3.根據權利要求2所述的一種航空級釩鋁合金的生產系統，其特征在于所述的配料機、V形混料機、鎂磚冶煉爐、真空感應熔煉爐和離心澆鑄機相鄰之間由鐵軌連接。
全文摘要
本發明公開了一種航空級釩鋁合金的制備方法及生產系統，制備方法為用鎂磚砌成鎂磚冶煉爐；將砌好的鎂磚冶煉爐置于液化氣或煤氣干燥窯內；采用計算機控制的配料機進行配料；將配比好的原料裝入V型混料機充分混合；打掉表面的氧化皮；放入真空感應熔煉爐中進行熔煉到液體狀態；在離心澆鑄機中進行澆鑄；采用氬氣循環冷卻；破碎包裝；生產系統是由配料機、V形混料機、鎂磚冶煉爐、真空感應熔煉爐和離心澆鑄機組成，本發明的有益效果合金雜質低，純度高，成分均勻、致密，所制取的釩鋁合金均勻度達到99.5％；滿足了航空鈦合金制備的需要。
文檔編號C22C1/02GK102330007SQ201110325730
公開日2012年1月25日 申請日期2011年10月24日 優先權日2011年10月24日
發明者劉守信, 王發軍, 肖景波, 蕭井泉 申請人:肖景波