张 晋，吕华江，曹 瑞，周文敏，王婷婷

（新疆湘润新材料科技有限公司，新疆 哈密 839000）

Ti-1300F钛合金为新疆湘润新材料科技有限公司自主研发，具有自主知识产权的新型钛合金，是一种新型Ti-Al-Mo-V-Cr-Fe系亚稳态β型高强高韧钛合金[1]。此合金按照多元强化和β钛合金设计思路设计，铝当量5.0、钼当量13.973。β稳定系数Kβ为1.613，符合亚稳态β型钛合金β稳定系数的范围要求（1.5

1 工艺分析与设计

Ti-1300F钛 合 金 主 要 成 分Ti-（3.5%-5%）Al-（4.0%-6.0%）Mo-（4.5%-6.0%）Cr-（2.5%-4.0）%V-（0.6%-1.5%）Fe[1]，可以看出其合金含量高，且含有低熔点易挥发组元铝，高密度高熔点组元钼，易偏析组元铁。采用真空自耗电弧炉熔炼Ti-1300F钛合金时，要保证产品的质量满足使用要求，就要求铸锭中各组元的化学成分均匀性好，无夹杂及偏析缺陷。所以就需要根据成分特性选择合适的中间合金、电极压制成型方式、熔炼参数等来确保最终成品铸锭的质量。

Mo作为高熔点的金属，熔点2620℃，在VAR熔炼过程中容易产生高密度夹杂，主要是由于在自耗电极熔炼时，电极末端温度低于钼的熔点，而电极上夹带的高熔点金属和化合物便以固态掉入熔池，并且由于过热度和合金化有限，所以棒材和锻件中常常产生富集或不熔块缺陷[4]。所以钼元素在电极制备过程中不能以单质形式加入，应以低熔点的中间合金方式加入。综合分析后决定使用AlMo60中间合金，熔点1550℃，密度5.11左右[5]，不管是密度还是熔点都与钛相近，可以有效防止钼元素产生高密度夹杂。

铝元素熔点低，在熔炼温度下其饱和蒸气压大，所以在VAR熔炼过程中易挥发损失[6]，熔炼过程易产生轴向偏析，且铸锭规格越大其径向偏析也越严重。……