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钛钼镍合金是一种近α型耐蚀性钛合金,名义成分:Ti-0.3Mo-0.8Ni,具有优异的耐蚀性、工艺塑性和焊接性能,主要应用于化工、海水淡化、石油开采等领域。本文采用某企业铸锭熔炼分厂2400 kW电子束冷床炉,以Φ736 mm规格钛钼镍合金管材用铸锭为研究对象,依据钛钼镍铸锭及管材质量要求,设计了8种电极制备方案,进行了电子束冷床炉熔炼钛钼镍铸锭的生产,并加工成Φ38*1.2 mm规格管材。在此基础上,研究分析了熔炼过程中各元素的挥发损失率、铸锭化学成分均匀性及表面质量,并对此钛钼镍铸锭生产得到的管材质量进行了跟踪验证和对比分析。得到如下主要结果:(1)经单次电子束冷床炉熔炼生产的钛钼镍铸锭,铸锭杂质元素含量低、纵横向化学成分均匀性和表面质量良好,达到GB/T 3620.1-2007标准要求,加工成Φ38*1.2 mm规格管材,产品质量符合GB/T 3625-2007标准要求;(2)熔炼功率控制在1200~1600 kW且熔炼真空不大于0.133 Pa时,金属的挥发损失率为1.5~2.5%,挥发损耗以钛为主,镍有极少量的挥发损失,钼、铁、氧、氮、碳元素几乎不损耗;(3)分析铸锭化学成分均匀性、金属挥发损失率、铸锭表面质量以及后续产品质量表明,本生产试验采用的熔炼真空、熔炼功率、熔炼速度、电子束扫描图形等关键工艺参数匹配合理,能满足钛钼镍铸锭生产的需求;(4)从钛钼镍铸锭化学成分均匀性和管材性能稳定性分析结果表明,8种电极制备工艺均匀能满足钛钼镍铸锭生产需求,产品质量与两次真空自耗电弧炉熔炼相当。但从铸锭和管材生产成本对比分析,添加70%返回炉料较50%成本降低幅度更大,较原传统工艺分别降低了27%和16%,更符合工业化低成本生产需求。本课题紧扣实际生产,为低成本钛钼镍铸锭工业化生产提供了实践指导依据,同时还为企业优质高效回收纯钛、钛钼镍残料找准了突破点。在保证产品质量的前提下,可以降低生产成本,实现钛资源的循环利用。