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龙图腾网获悉西部超导材料科技股份有限公司申请的专利一种低成本高品质TC21钛合金铸锭的制备方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117431424B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311173846.0，技术领域涉及：C22C1/03；该发明授权一种低成本高品质TC21钛合金铸锭的制备方法是由何涛;刘向宏;华正利;郝晓帅;吴江涛;和永岗;杜予晅;王凯旋;冯勇设计研发完成，并于2023-09-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种低成本高品质TC21钛合金铸锭的制备方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种低成本高品质TC21钛合金铸锭的制备方法，通过控制TC21回收料来源以及各种组成料的添加比例，混合均匀后压制为屑状合金电极块，再将屑状合金块同其它TC21块料采用多层搭配的方式进行布料，结合EB熔炼工艺控制先获得EB熔炼锭，再将EB铸锭底部锯切、调头后作为自耗电极再进行VAR熔炼；在VAR熔炼阶段，通过调控熔炼电流、稳弧磁场搅拌强度、冷却换热量等参数，最终获得了组织化学成分均匀的TC21钛合金铸锭。本发明通过原材料添加类型、比例、布料方式结合EB+VAR双联熔炼工艺，同时解决了高熔点元素Mo、Nb的通道偏析问题以及Al、Sn元素的挥发损耗问题，有效降低了TC21钛合金铸锭的制造成本。

本发明授权一种低成本高品质TC21钛合金铸锭的制备方法在权利要求书中公布了：1.一种低成本高品质TC21钛合金铸锭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、将洁净的TC21屑、海绵钛、Al豆、Al70Cr、Ti80Sn和TiO2以TC21名义成分为基准进行配料，混合均匀后压制成屑状合金电极块； 压制屑状合金电极块时：单块屑状合金电极块的总重量控制45kg～120kg，且每块屑状合金电极块中，TC21屑的添加量占屑状合金电极块总重量的60%～65%，Al70Cr的添加量占屑状合金电极块总重量的0.5%～1.5%，Al豆的添加量占屑状合金电极块总重量的2%～5.5%，Ti80Sn的添加量占屑状合金电极块总重量的1%～3.2%，TiO2的添加量占屑状合金电极块总重量的0.0006%～0.002%，余量为海绵钛；置于料箱前端位置的屑状合金电极块厚度控制在60mm～100mm，置于料箱中后端位置的屑状合金电极块厚度控制在40mm～80mm； 步骤二、将步骤一得到的屑状合金电极块同TC21料头、TC21板条料以及TC21冒口料采用多层搭配的方式进行布料； 步骤三、在真空度及漏率满足要求后，进行EB熔炼，EB熔炼完成后获得EB铸锭； EB熔炼中，当进料室真空度小于0.8Pa，熔炼室真空度≤0.4Pa，且漏率≤0.4Pamin时，先开启熔化区、精炼区以及结晶区的电子枪进行预热，预热完成后在电压恒定条件下，提升熔炼电流进行建壳制底，最后建壳制底完成后再提升熔炼功率进行正常熔炼； 其中，预热阶段：熔化区电子枪电流设定为2.3A～2.7A，精炼区电子枪电流设定为2.5A，结晶区电子枪设定为2.3A，预热阶段总时间控制在40min～60min； 建壳制底阶段：熔化区电子枪电流设定为3.5A～5.8A，精炼区电子枪电流设定为4.7A～5.0A，结晶区电子枪设定为4.0A～5.0A； 正常熔炼阶段：熔化区功率控制在1800kW～2100kW，精炼区功率控制在680kW～720kW，结晶区率控制在780kW～1120kW范围内，且在熔炼末期保持熔炼功率不变直接跳闸，避免铸锭头部元素波动； 所述正常熔炼阶段的参数设定如下：推料速度为270mmh～400mmh，熔炼速度为16kgmin～22kgmin，冷却过程中进水温度为25℃～27℃，出水温度为28℃～30℃，水流量为1500Lmin～3000Lmin； 步骤四、将步骤三得到的EB铸锭底部锯切设定厚度，并调头在真空自耗电弧炉中进行VAR熔炼，VAR熔炼完成后获得目标TC21钛合金铸锭； VAR熔炼时，保持电极同坩埚的间隙范围为40mm～100mm，起弧后在10min～15min快速转入正常熔炼阶段：采用小电流、大稳弧周期的熔炼方式，设定参数如下：熔炼电流为20kA～24kA，熔炼速度为15kgmin～21kgmin，稳弧电流为18A～25A，稳弧周期为20s～35s；在自耗电极高度距离底部100mm～120mm处进入补缩过程，补缩过程逐级降低熔速、且在自耗电极厚度剩余30mm～40mm时跳闸完成补缩，用于促进EB铸锭元素的均匀化； 在正常熔炼阶段，TC21钛合金铸锭冷却过程中换热量控制在27000kJmin～33600kJmin； 步骤五、对步骤四得到的TC21钛合金铸锭进行化学成分检测，检测时从头、中、尾部分别进行取样，用于测定所述TC21钛合金铸锭的品质。

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