Metoda tavení slitiny titanu

Metody tavení slitiny titanu se obecně dělí na: 1. způsob tavení obloukové pece ve vakuu; 2. 2. tavení metodou nespotřebitelného vakuového obloukového pece; 3. Metoda tavení teplého krbu; 4. Metoda tavení za studena; 5. Pět metod tavení elektrolýzy.


Metody tavení slitiny titanu se obecně dělí na: 1. způsob tavení obloukové pece ve vakuu; 2. 2. tavení metodou nespotřebitelného vakuového obloukového pece; 3. Metoda tavení teplého krbu; 4. Metoda tavení za studena; 5. Pět metod tavení elektrolýzy.


1. Metoda tavení vakuového spotřebního obloukového pece (metoda VAR)


S vývojem vakuové technologie a aplikací počítače se VAR metoda rychle stala zralou průmyslovou výrobní technologií titanu. Pozoruhodnými vlastnostmi metody VAR jsou nízká spotřeba energie, vysoká rychlost tavení a dobrá reprodukovatelnost kvality. Normálně by měl být hotový ingot taven metodou VAR. Vyžadovány jsou alespoň dva remelty. Metoda VAR se používá k výrobě ingotu titanu. Proces používaný výrobci po celém světě je v podstatě podobný, ale používají se různé metody a zařízení pro přípravu elektrod. Příprava elektrod může být rozdělena do tří kategorií. První je přijmout integrální elektrodu, která je kontinuálně lisována podávacími částmi, s výjimkou procesu svařování elektrod. Druhou je stisknutí jediné elektrody a její svařování do spotřební elektrody. A plazmovým argonovým obloukovým svařováním nebo vakuovým svařováním do jednoho; Za třetí, odlévací elektroda byla připravena jinými způsoby tavení.


Technické vlastnosti a výhody moderní vyspělé VAR pece:


(1) veškerý koaxiální příkon, tj. Úplná koaxiálnost celé výšky pece, se nazývá koaxiální napájení, aby se snížila tvorba segregačního jevu;


(2) elektrickou kalibraci v kelímku lze jemně doladit v ose X / Y;


(3) s přesným systémem vážení elektrod, automaticky se řídí rychlost tavení a realizuje se konstantní tavení. Kvalita tavení je zaručena.


(4) zajistit opakovatelnost a konzistenci každého tavení;


(5) pružnost, to znamená, že jedna pec může vyrábět různé typy ingotů a odlévání ingotů ve velkém měřítku, což může výrazně zlepšit produktivitu;


(6) dobrá ekonomika. Režim "koaxiální napájení" může zabránit magnetickému úniku způsobenému nevyvážeností napájecího proudu kelímku. Snižte nebo eliminujte nepříznivé účinky indukovaných magnetických polí na tavené výrobky. A zlepšit elektrickou účinnost, aby bylo dosaženo stabilní kvality ingotu. Cílem "konstantní rychlosti tavení" je zlepšit kvalitu ingotu zajištěním konstantní délky oblouku a rychlosti tavení v procesu tavení pomocí pokročilého elektronického řídicího systému a snímače hmotnosti, čímž se řídí proces koagulace. Efektivně zabraňuje segregaci a zaručuje vnitřní kvalitu ingotu. Kromě výše uvedených dvou charakteristik realizovala moderní VAR pec pro tavení titanu rozsáhlou VAR peci. 5m, 32t velký ingot. Metoda vAR je standardní průmyslová metoda tavení moderního titanu a slitin titanu. Je třeba se zabývat následujícími technologiemi. Za prvé, metoda přípravy elektrod. Proces přípravy elektrod je velmi komplikovaný. Titanová houba, mezilehlá slitina a zpětný zbytek musí být lisovány drahým lisem do integrální elektrody nebo jedné malé elektrické desky. Také jedna elektroda musí být přivařena do spotřební elektrody. Současně, aby se zajistila stejnoměrnost složení spotřební elektrody, je nutné nakonfigurovat odpovídající zařízení, jako je tkanina, vážící materiál a míchací materiál. Za druhé jsou občasné metalurgické defekty, jako je segregace. Jako je segregace složení a segregace koagulace. První, www.lh-ti.com, popisuje nerovnoměrné rozložení nečistot nebo slitinových prvků v elektrodě. Solidifikace nastává, když není čas na vyvážení distribuce; Tento způsob je způsoben občasným zaváděním inkluzí s vysokou hustotou (HDI) a inkluzí s nízkou hustotou (LDI) v surovině nebo procesu, který nemůže být v procesu tavení zcela rozpuštěn, což má za následek metalurgické defekty, jako jsou extrémně škodlivé inkluze .


2. Metoda tavení vakuové obloukové pece (metoda Jane You NC)


V současné době, vodou chlazené měděné elektrody nahradil počáteční fázi wolframu titanu průmyslu thorium platformu zlata elektrické odlitky nebo grafitový elektrický klíč, vyřešil problém průmyslového znečištění, který dělá NC metoda se stala důležitou metodou tavení titanu a titanu zlata, a několik tun NC pece bylo v Evropě a ve Spojených státech. Vodou chlazené měděné elektrody jsou rozděleny do dvou typů: jeden je samočinný; Druhý je rotující magnetické pole, jehož cílem je zabránit oblouku v hoření elektrody. NC pec může být také rozdělena do dvou druhů: jeden je ve vodě chlazených měděných kelímkových tavicích surovinách, ve vodě chlazené měděné formě odlévané do ingotů; Druhou je kontinuální lití surovin, tavení a tuhnutí ve vodem chlazeném měděném kelímku. Výhody metody tavení NC jsou: (1) může ušetřit proces lisovací elektrody a svařovací elektrody; (2) může způsobit, že oblouk zůstane na materiálu po dlouhou dobu, aby se zlepšila stejnoměrnost složení ingotu; (3) může použít různé tvary a velikosti surovin, v procesu tavení může také přidat 100% zbytky, recyklace titanu. Jako primární tavení je NC metoda velmi výhodná z hlediska zlepšení regenerace zbytků a snížení nákladů. Obvykle, NC pece a VAR pece jednotka slouží k plné hře na jejich příslušné výhody.


3. Tavení studeného krbu (metoda CHM)


Vady metalurgického začlenění ingotů z titanu a slitin titanu způsobené znečištěním surovin a abnormálním procesem tavení vždy ovlivňovaly aplikaci titanu a slitiny titanu v leteckém a kosmickém oboru. Aby se eliminovaly metalurgické inkluze v rotujících částech leteckého motoru z titanové slitiny, byla vyvinuta technologie tavení za studena. Největším rysem metody CHM je separace procesu tavení, rafinace a tuhnutí. To znamená, že poté, co roztavená vsázka vstupuje do lože pece, je nejprve roztavena, poté vstupuje do rafinační oblasti lože studené pece pro rafinaci a nakonec ztuhne do ingotů v krystalizační oblasti. Významnou výhodou technologie CHM je to, že může tvořit tuhnoucí skořepiny ve stěně studené pece a její "viskózní zóna" může zachytit inkluze s vysokou hustotou (HDI), jako je WC, Mo, Ta, atd. Doba zrání částic s nízkou hustotou (LDI) ve vysokoteplotní kapalině se prodlužuje, což může zajistit úplné rozpuštění LDI, aby se účinně odstranily inkluzní vady. To znamená. Čistící mechanismus tavení studeného krbu lze rozdělit na separaci specifickou hmotnost a separaci tavením.


3.1 tavení elektronového paprsku (EBCHM) elektronovým paprskem (EBCHM) je proces, který POUŽÍVÁ energii vysokorychlostních elektronů pro generování tepla v samotném materiálu pro tavení a rafinaci. EB pec se studeným ohništěm se nazývá EBCHM. EBCHM má vynikající funkce, které tradiční tavení neznamená:


(1) účinně odstraňují tantal, molybden, wolfram, karbid wolframu a další inkluze s vysokou hustotou (HDI) a nitrid titanu. Oxid titaničitý a další inkluze s nízkou hustotou (LDI);


(2) může přijmout různé metody krmení, titanové zbytky využití je relativně snadné, to znamená, že může použít jiné metody tavení nelze použít odpad, stále mohou vyrábět čisté titanové ingoty, výrazně snížit náklady na výrobky;


(3) může být přímo vzorkován z kovové kapaliny pro analýzu a analýzu;


(4) může vyrábět ve tvaru sochory, snížení výrobního procesu, snížení spotřeby surovin, zlepšení výnosů;


EBCHM má stále následující nevýhody:


(1) tavení musí být prováděno za podmínek vysokého vakua, takže titanová houba s vysokým obsahem chloridů nemůže být tavena přímo;


(2) prvky slitiny jsou těkavé a obtížně regulovatelné chemické složení.


3.2 metoda tavení plazmou za studena žárlivým ložem (metoda trubice PCHM )


Metoda PCHM POUŽITÍ plazmového oblouku generovaného ionizací inertních plynů jako zdroje tepla a může být použita k dokončení tavení v širokém rozsahu tlaků od nízkého vakua do téměř atmosférického tlaku. Charakteristickým znakem tohoto způsobu je, že může zaručit složení slitiny s různým tlakem par a není zde žádná zřejmá schopnost zlepšovat vlastnosti tradiční slitiny v procesu tavení. Pro titan a slitiny titanu lze ideální ingot získat jedním tavením. Mezi výhody moderní metody PCHM patří:


(1) investice do zařízení jsou nízké, snadno ovladatelné, bezpečné a spolehlivé;


(2) mohou používat různé druhy a formy surovin, míra využití zbytků je vysoká;


(3) zajištění rozmanitosti chemického složení slitin;


(4) realizace nákladné recyklace inertního plynu, snížení výrobních nákladů. Nevýhodou metody PCHM je nízká elektrická účinnost. EBCHM a PCHM mají společnou schopnost eliminovat HDI a LDI. První z nich je vhodnější pro tavení čistého titanu. Pro slitiny je vhodnější druhá. Stejně jako metoda VAR mohou výše uvedené dvě metody dosáhnout široké škály automatických řízení procesů, včetně parametrů procesu (rychlost tavení, rozložení teploty během tavení a tuhnutí, změna složení během tavení, stupeň odstranění nerozpustných inkluzí atd.) A kvalita .


4. Metoda tavení studené nádoby (zkráceně metoda CCM)


V 80-tých letech, americká ferrosilicon společnost vyvinula strusku volný indukční tavící proces a aplikoval CCM metodu k průmyslové výrobě, který byl užitý na výrobu titanu ingot a titan přesné odlitky. V posledních ekonomicky rozvinutých zemích začala metoda CCM vstoupit do průmyslového měřítka s maximálním průměrem ingotu lm a délkou 2m a jeho vývojový výhled je pozoruhodný. Proces tavení CCM se provádí v kovovém kelímku složeném z vodou chlazených obloukových bloků nebo měděných trubek, které nejsou navzájem vodivé. Největší výhodou této kombinace je, že mezera mezi oběma bloky je zvýšeným magnetickým polem a silné míchání generované magnetickým polem činí chemické složení a teplotu konzistentní, což zlepšuje kvalitu produktu. Metoda CCM kombinuje vlastnosti metody VAR a tavného tavení tavitelných žárovzdorných materiálů, které mohou získat vysoce kvalitní ingoty s rovnoměrným složením a bez znečištění kelímků bez žáruvzdorných materiálů a bez vytváření elektrod. Ve srovnání s metodou VAR má metoda CCM výhody nízkých nákladů na zařízení a jednoduchého provozu, ale v současné době je tato technologie stále ve fázi vývoje.


5. Elektrosvalová tavba (ESR)


ESR přeměňuje elektrickou energii na tepelnou energii prostřednictvím srážky nabitých částic, když proud prochází vodivou elektroslagou. Náboj se taví a rafinuje tepelnou energií vytvořenou odporem strusky. Metoda ESR POUŽITELNÁ elektroda pro tavení elektroslagem v neaktivní strusce (CaF2), která může být přímo tavena a odlévána na ingotové ingoty stejného tvaru s dobrou kvalitou povrchu, a je vhodná pro přímé zpracování v následujícím procesu. Výhody tohoto zákona jsou:


(1) úplná souosost pece ESR zajišťuje opakovatelnost lití ingotu s nejlepší kvalitou;


(2) axiální krystalizaci ingotu, husté a jednotné struktury;


(3) systém vážení elektrod a systém řízení rychlosti tání s extrémně vysokou přesností;


(4) zařízení je jednoduché a snadno ovladatelné. Nevýhodou je, že ingot nemůže být znečištěn struskou.