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电子束冷床熔炼在减少高低密度夹杂能力、解决成分偏析和组织不均匀性等方面远远超过三次真空自耗熔炼,已成为当前优质纯钛铸锭的先进熔炼技术,在钛工业中得到了广泛应用。由于我国电子束冷床炉熔炼刚刚起步,尚未完全掌握冷床炉熔炼大规格纯钛铸锭的核心技术,对于铸锭中存在的一些缺陷及其影响因素尚未进行深入研究。因此,本论文利用云南钛业公司引进的国外大型电子束冷床熔炼炉,以大规格纯钛扁锭(8000mm×1050mm×210mm)为研究对象,通过研究不同熔炼工艺参数对扁锭宏观缺陷和元素偏析的影响规律,探讨扁锭的缺陷及其形成机理,以及其对后续热轧卷组织与性能的影响进行研究,获得以下研究结果：纯钛扁锭在电子束冷床炉熔炼的过程中产生的主要宏观缺陷有拉裂、皮下气孔、夹杂物、冷隔、折层和冷凝挂等,其中拉裂、皮下气孔较难以去除,对扁锭质量的影响最显著。负责扫描结晶器的电子枪扫描频率越小,熔体中某个区域接受电子束的能量越多,导致结晶器熔体表面温差越大,使熔体在结晶的过程中裂纹倾向性增加,扁锭越容易产生裂纹。提高扁锭熔炼的拉锭速度,使凝固速度加快,导致钛液中生成的气体杂质来不及逸出而残留于扁锭中形成气孔,拉锭速度越大,生成的皮下气孔越多。本实验中电子枪扫描频率为11Hz、拉锭速度为16.8mm/min时获得的扁锭表面质量最佳。钛扁锭中元素的偏析与电子枪的扫描功率相关,负责扫描结晶器的电子枪对结晶器中熔体表面扫描功率的分配比不合理,会使得熔体表面产生温度不均匀和局部过热现象,导致随着熔体表面平均温差的增大,扁锭中Fe、O含量越低且横向方向偏析越严重。当电子枪对结晶器中熔体表面扫描功率分配比为32%、28%、40%时,熔体表面平均温差最小,钛扁锭中Fe、O元素偏析程度最小。扁锭的宏观缺陷导致其后续的热轧卷容易出现毛边、孔洞等缺陷；并且元素偏析影响其热轧卷力学性能的均衡性。本文是国内在电子束冷床炉熔炼大规格扁锭方面进行的深入研究,上述研究结果对于熔炼工艺参数的合理制订、对扁锭缺陷的认识和控制以及电子束冷床炉生产钛及钛合金具有指导意义,对今后进行电子束冷床熔炼技术的研究也具有参考价值。