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申请/专利权人：西安钢研功能材料股份有限公司

摘要：本发明公开了一种航空模具用厚度≥δ70mm的因瓦合金厚板的制备方法，采用非真空感应炉熔炼、真空自耗熔炼相结合进行熔炼，采用大变形比的锻造、并采用墩拔成型，再通过后期的热处理，使晶粒重新长大，减小边部和芯部晶粒度差异。本发明生产的因瓦合金厚板具有晶粒度细于5级的特点，且边部和芯部沿厚度方向的晶粒度等级绝对值差≤0.5级，边部和芯部分别对焊后，其焊接力学与板材力学的绝对值差≤20MPa，不同部位在焊接后，焊缝性能较为一致。

主权项：1.一种航空模具用δ≥70mm的因瓦合金厚板的制备方法，其特征在于，包括以下操作：1合金熔炼：按照因瓦合金成分配比，选用Fe-Ni返回料、纯铁、电解镍板、金属锰和结晶硅为熔炼料，NiMg合金、Al粉及SiCa粉作为添加料；将熔炼料加入非真空感应炉熔炼坩埚中，采用500～900A的电流加热，待见钢水时即加入熔炼料质量的1～1.5％石灰造渣；待物料完全化开后，升温至1510～1530℃后倾倒坩埚扒渣；扒渣后加入熔炼料质量的1～1.5％石灰以及0.5～0.75％的萤石重新造渣，同时采用800～1200A的电流升温至1550～1570℃，升温过程加入SiCa粉、Al粉混合脱氧，渣白后取样进行成分分析；根据成分分析结果，按照Mn、Si含量进行补加料；换渣后继续用SiCa粉、Al粉混合脱氧，出钢前加入NiMg合金，渣白后取样分析；钢液成分符合因瓦合金成分后升温至1610～1630℃出钢；2合金浇注：出钢后镇静10～15min再真空浇注，浇注完毕后向冒口内加入发热剂；模冷≥12h，脱模后得到合金锭；3合金锻造：将合金锭用燃气炉加热，装炉温度≤450℃，以60～80℃h升温至850±10℃保温2～3h，之后随炉升温至1100±10℃，保温3～5h后锻造；采用自由锻锤进行锻造，将合金锭锻造为自耗电极所需尺寸；始锻温度≥1050℃，终锻温度≥850℃；4自耗熔炼：将自耗电极于600～800℃烘烤8～12h，用同钢种焊丝将自耗电极与辅助电极焊接之后进行自耗熔炼，自耗熔炼时真空度为0.2～0.4Pa；自耗熔炼起弧电流为3000～5000A，稳定熔化阶段电流为7500～9000A，熔炼过程的熔化速率在2～5kgmin之间；当电极重量剩余10～20％时进行补缩，补缩时降低电流，补缩时间为1～3h；自耗熔炼完成后在结晶器内冷却10～15h，脱模后得到自耗锭；5成品锻造：将自耗锭在室温装炉，以50～60℃h升温至800～850℃保温3～3.5h，之后随炉升温至1050～1100℃，保温3.5～4h后开始墩拔锻造；始锻温度≥1050℃，终锻温度≥850℃，墩拔锻造至厚度δ≥70mm的成品板材；若锻造过程温度低于终锻温度，则回炉加热，回炉加热温度不得高于1040℃，回炉保温时间不超过自耗锭保温时间的35；6热处理：成品板材于≤300℃装炉，每张板材均用垫块支垫，垫块厚度≥成品板材厚度；以60～80℃h升温至800～850℃，保温6～8h，炉冷至200℃以下出炉空冷。

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