本发明属于有色金属加工，具体涉及一种钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法。
背景技术：
1、钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金，钛合金具有比强度高、耐腐蚀、耐低温、无磁、生物相容性好等优异的综合性能，在海洋工程、生物医学、航空航天、化工、冶金、等领域均得到广泛的应用，是一种非常重要的战略金属。
2、目前，钛合金的熔炼方法主要包括真空自耗电弧炉熔炼法(var)、非自耗真空电弧炉熔炼法(nc)、冷炉床熔炼法(chm)、冷埚熔炼法(ccm)、电渣熔炼法(esr)五种方法。以上五种方法中由于var法功率消耗低、熔化速度快和具有良好的质量重现性，熔炼的铸锭具有良好的结晶组织和均匀的化学成分，已成为钛合金铸锭制备的主流技术，其熔炼次数一般为两次或三次。
3、var法熔炼过程中，一次熔炼主要目的是将混合压制的电极块进行充分重熔，使得一次锭具有良好的合金化效果，而实际铸锭制备过程中，一次锭的合金化效果受原料熔点、原料状态、原料尺寸、输入功率等参数的影响，在原料参数确定的情况下，输入功率就成为一次铸锭合金化效果的关键。在输入功率制定时，由于电压需和熔炼电流、稳弧电流等参数进行匹配，以获得稳定的熔炼过程，导致其调整范围一般较小，因此一次熔炼过程输入功率的调整主要依赖于熔炼电流的控制。目前关于钛合金熔炼电流的选择有部分文献可以参考，但对于实际工艺生产中不同牌号、不同原材料搭配下的适用性较为有限。因此，为保证铸锭充分合金化，一次熔炼所需的最小电流至关重要，而目前关于一次熔炼电流下限的确定，缺乏经济、科学、有效的判别方法。
4、有鉴于此，特提出此发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法，本发明通过对小规格电极的熔炼及分析，明确当前原材料搭配状态下，小规格电极var熔炼时所需的最小电流，再通过相应的公式反算出大规格电极熔炼过程所需的最小电流，进而获得合金化效果良好的铸锭。
2、本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：
3、本发明提供一种钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法，包括以下步骤：
4、步骤一、根据制备目标牌号钛合金铸锭的化学成分确定原料的成分配比，并将所有原料混合均匀；
5、步骤二、将步骤一中混合均匀的原料按照重量等分为多份，并分别放置在油压机模腔中压制为多个相同的小规格电极；
6、步骤三、在真空自耗电弧炉中，分别使用不同的熔炼电流熔炼步骤二压制的小规格电极，并熔炼铸锭至规格相同的坩埚内；
7、步骤四、将步骤三中经自耗电极余留的熔化端面采用eds进行能谱分析，确定每一个电流熔化后余留的表面是否存在熔化不充分的合金颗粒，并进行记录；
8、步骤五、将步骤三中熔炼的铸锭切片，并对切片进行x光检测，确定每一个电流制备的铸锭中是否存在密度大于基体的斑点，并进行记录；
9、步骤六、对步骤四和步骤五记录中不同熔炼电流下电极端面及铸锭的分析结果进行汇总，确定出端面熔化充分、铸锭密度均匀的最小熔炼电流；
10、步骤七、根据步骤六确定最小熔炼电流，再结合公式计算，即可获得当前原材料搭配状态下大规格电极一次熔炼所需的最小熔炼电流，用于获得合金化效果良好的铸锭。
11、进一步地，所述步骤二中，小规格电极直径为φ18mm～φ52mm。
12、进一步地，所述步骤二中，油压机压制时的压力设定为15mpa～20mpa，保压时间设定3s～10s。
13、进一步地，所述步骤三中，使用的熔炼电流为400a～2000a。
14、进一步地，所述步骤三中，坩埚的规格为φ35mm～φ85mm。
15、进一步地，所述步骤四中，余留电极表面熔化不充分的判定依据为：余留电极表面存在尺寸超过1mm2且合金成分大于实际配比的2倍。
16、进一步地，所述步骤五中，铸锭切片的厚度为10mm～20mm。
17、进一步地，所述步骤五中，切片中存在密度大于基体的判据为：对切片进行x光检测时，存在亮度超过基体且面积大于1mm2的光斑。
18、进一步地，所述步骤七中，采用的公式为：
19、其中，i小为步骤六中确定的最小熔炼电流，i大为需计算的大规格电极的熔炼电流下限，s小为小规格电极的横截面积，s大为需计算的大规格电极的横截面积。
20、进一步地，所述步骤七中，大规格电极的横截面积为0.03m2～0.3m2。
21、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
22、本发明提供一种钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法，其工艺为：采用不同的熔炼电流，对1kg左右级的小规格电极进行var熔炼，并对所熔炼后的电极熔化端面及铸锭进行分析，从而确定出小规格铸锭合金化效果良好的最小熔炼电流；再通过公式计算出大规格铸锭所需的最小熔炼电流。从而获得了各种原材料状态及搭配方式下，大规格电极最小熔炼电流的计算方式，即本发明采用较少的物料试验就可以实现大规格电极熔炼电流的确定，避免了物料的大幅浪费，可使用于不同牌号的钛合金熔炼。同时，该方法还可以应用在钛合金原材料搭配、原材料成分、原材料粒度等原材料参数设置是否合理的判断上，尤其是含有高熔点元素(nb、w、ta、mo等)的钛合金。
1.一种钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法，其特征在于，所述步骤二中，小规格电极直径为φ18mm～φ52mm。
3.根据权利要求1所述的钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法，其特征在于，所述步骤二中，油压机压制时的压力设定为15mpa～20mpa，保压时间设定3s～10s。
4.根据权利要求1所述的钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法，其特征在于，所述步骤三中，使用的熔炼电流为400a～2000a。
5.根据权利要求1所述的钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法，其特征在于，所述步骤三中，坩埚的规格为φ35mm～φ85mm。
6.根据权利要求1所述的钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法，其特征在于，所述步骤四中，余留电极表面熔化不充分的判定依据为：余留电极表面存在尺寸超过1mm2且合金成分大于实际配比的2倍。
7.根据权利要求1所述的钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法，其特征在于，所述步骤五中，铸锭切片的厚度为10mm～20mm。
8.根据权利要求6所述的钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法，其特征在于，所述步骤五中，切片中存在密度大于基体的判据为：对切片进行x光检测时，存在亮度超过基体且面积大于1mm2的光斑。
9.根据权利要求1所述的钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法，其特征在于，所述步骤七中，采用的公式为：
10.根据权利要求1所述的钛合金var一次熔炼电流下限的确定方法，其特征在于，所述步骤七中，大规格电极的横截面积为0.03m2～0.3m2。
