Smeltemetode af titaniumlegering

Smeltemetoderne af titaniumlegering er generelt opdelt i: 1. Vakuumforbrugbar bueovn smeltemetode; 2. 2. Ikke-forbrugs-smelteovn med vakuumbueovn 3. Koldhårdsmeltningsmetode; 4. Koldpotte smeltemetode 5. Fem metoder til elektroslagsmeltning.


Smeltemetoderne af titaniumlegering er generelt opdelt i: 1. Vakuumforbrugbar bueovn smeltemetode; 2. 2. Ikke-forbrugs-smelteovn med vakuumbueovn 3. Koldhårdsmeltningsmetode; 4. Koldpotte smeltemetode 5. Fem metoder til elektroslagsmeltning.


1. Vakuumforbrugelig lysbueovnsmeltningsmetode (VAR-metode)


Med udviklingen af vakuumteknologi og anvendelse af computere er VAR-metoden hurtigt blevet en moden industriel produktionsteknologi af titanium. De bemærkelsesværdige egenskaber ved VAR-metoden er lavt strømforbrug, høj smeltehastighed og god reproducerbarhed. Normalt bør den færdige ingot smelte ved VAR-metode. Der kræves mindst to remelter. VAR-metoden bruges til at producere titaniumbælg. Processen anvendt af fabrikanter over hele verden er stort set ens, men forskellige elektrodeforberedelsesmetoder og udstyr anvendes. Elektrodeforberedelse kan opdeles i tre kategorier. Den første er at vedtage den integrerede elektrode, som kontinuerligt presses af foderdele, undtagen elektrodesvejsningsprocessen. Den anden er at trykke en enkelt elektrode og svejses i en forbrugselektrode. Og gennem plasma argon buesvejsning eller vakuum svejsning i en; For det tredje blev støbeelektroden fremstillet ved andre smeltefremgangsmåder.


Tekniske egenskaber og fordele ved moderne avancerede VAR-ovn:


(1) al koaksial effektindgang, det vil sige hele koaksialiteten af hele ovnens højde kaldes koaksial strømforsyning 'for at reducere dannelsen af segregeringsfænomen;


(2) den elektriske kalibrering i diglen kan finjusteres i X / Y aksen;


(3) med et nøjagtigt elektrodevægningssystem, styres smeltehastigheden automatisk og smeltehastigheden smelter konstant. Smeltekvaliteten er garanteret.


(4) sikre gentageligheden og sammenhængen i hver smeltning


(5) fleksibilitet, det vil sige en ovn kan producere en bred vifte af gødstyper og storskala gødningsstøbning, hvilket i høj grad kan forbedre produktiviteten;


(6) god økonomi. Den "koaksiale strømforsyning" -modus kan undgå magnetisk lækage forårsaget af ubalancen af smeltedigelstrømmen. Reducer eller eliminér de negative virkninger af inducerede magnetfelter på smeltede produkter. Og forbedre den elektriske effektivitet, så der opnås stabil kvalitet gødning. Formålet med "konstant hastighedsmeltning" er at forbedre kvaliteten af gødningen ved at sikre konstant lysbue og smeltehastighed i smelteprocessen gennem avanceret elektronisk styringssystem og vægtføler og dermed styre koagulationsprocessen. Det kan effektivt forhindre segregering og garantere den indre kvalitet af ingot. Ud over de ovennævnte to karakteristika har moderne VAR-ovn til titan-smeltning indset den store VAR-ovn. 5m, 32t stor gødning. VAR-metoden er den standard industrielle smeltemetode for moderne titan- og titanlegeringer. Følgende teknologier skal løses. Først elektrode forberedelse metode. Elektrodefremstillingsprocessen er meget kompliceret. Titansvamp, mellemlegering og returrester skal presses med dyre tryk i integreret elektrode eller enkelt lille elektrisk plade. En enkelt elektrode skal også svejses i en forbrugselektrode. På samme tid er det nødvendigt at konfigurere de tilsvarende faciliteter, såsom klud, vejemateriale og blandemateriale for at sikre ensartetheden af den forbrugelige elektrodesammensætning. For det andet er der lejlighedsvis metallurgiske fejl som segregering. Såsom sammensætnings segregation og koagulationssegregation. Den førstnævnte, www.lh-ti.com, beskriver den ujævne fordeling af urenheder eller legeringselementer i elektroden. Stivning sker, når der ikke er tid til at afbalancere fordelingen; Sidstnævnte skyldes lejlighedsvis introduktion af højdensitetsindeslutninger (HDI) og lavdensitetsindeslutninger (LDI) i råmaterialet eller processen, som ikke kan opløses fuldstændigt i smelteprocessen, hvilket resulterer i metallurgiske fejl som ekstremt skadelige indeslutninger .


2. Ikke-forbrugbar vakuumbueovn smeltemetode (Jane you NC-metode)


I øjeblikket har vandkølet kobberelektrode erstattet den indledende fase af wolfram titaniumindustrien thoriumplatform guld elektrisk støbt eller grafit elektrisk nøgle, løst problemet med industriel forurening, hvilket gør NC-metoden blevet en vigtig metode til smeltning af titanium og titanium-guld, en få tons NC ovn har været i Europa og USA. Vandkølede kobberelektroder er opdelt i to typer: den ene er selvroterende; Den anden er et roterende magnetfelt, der har til formål at forhindre, at buen brænder elektroden. NC ovn kan også opdeles i to slags: den ene er i vandkølet kobber smeltedigel, råmaterialer i vandkølet kobberstøbt støber indlagt i ingots; Den anden er kontinuerlig støbning af råmaterialer, smeltning og størkning i en vandkølet kobbermælk. Fordelene ved NC smeltemetoden er: (1) kan spare presselektroden og svejselektrode processen; (2) kan gøre buen forbliver på materialet i lang tid for at forbedre ensartetheden af gødningssammensætningen; (3) kan bruge forskellige former og størrelser af råmaterialer, i smelteprocessen kan også tilføje 100% rest, titan genbrug. Som en primær smeltning er NC-fremgangsmåden ret fordelagtig ud fra forbedring af restgenvinding og reducerende omkostninger. Normalt plejede NC-ovn og VAR-ovn enhed at give deres fulde fordel til deres respektive fordele.


3. Koldhærdsmeltning (CHM-metode)


De metallurgiske inklusionsfejl af titanium og titaniumlegeringstænger forårsaget af forurening af råmaterialer og unormal smelteproces har altid påvirket anvendelsen af titanium og titaniumlegering inden for luftfartsområdet. For at eliminere de metallurgiske indeslutninger i de roterende dele af titanium legeringsflymotor blev den koldhjerte smeltende teknologi udviklet. Den største funktion ved CHM-metoden er adskillelsen af smelte-, raffinering og størkningsprocessen. Det vil sige, efter at den smeltede byrde kommer ind i lingovnslejet, smelter den først og indføres derefter i det kolde ovns raffinering område til raffinering og til sidst størkner i ingots i krystalliseringsområdet. Den væsentlige fordel ved CHM-teknologien er, at den kan danne størkningsskaller i væggen af koldovnsengen, og dens "viskose zone" kan optage højdensitetsindeslutninger (HDI) såsom WC, Mo, Ta osv. raffinering zone forlænges tilbageholdelsestidspunktet for lavdensitetsindeslutninger (LDI) partikler i høj temperatur væske, som kan sikre fuldstændig opløsning af LDI for effektivt at fjerne inklusionsdefekter. Det vil sige. Rensemekanismen for koldhærdsmeltning kan opdeles i specifik gravitetsseparation og smelteseparation.


3.1 elektronstråle koldhærdsmelte (EBCHM) elektronstrålesmeltning (EB) er en proces, der anvender energien i højhastighedse-elektroner til at generere varme i selve materialet til smeltning og raffinering. EB-ovn med koldt ild hedder EBCHM. EBCHM har fremragende funktioner, som traditionel smeltning ikke gør:


(1) fjerner effektivt tantal, molybdæn, wolfram, wolframcarbid og andre højdensitetsindeslutninger (HDI) og titanitrid. Titaniumoxid og anden lavdensitetsinddragelse (LDI);


(2) kan acceptere en bred vifte af fodringsmetoder, titan restgenvinding er forholdsvis let, det vil sige andre smeltemetoder kan ikke bruge affaldet, kan stadig producere rene titanium ingots, reducere produktets pris væsentligt;


(3) det kan samples direkte fra metalvæsken til analyse og analyse;


(4) kan producere formet billet, reducere produktionsprocessen, reducere råmaterialet forbrug, forbedre udbyttet;


EBCHM har stadig følgende ulemper:


(1) smeltning skal udføres under højvakuumforhold, så titansvamp med højt chlorindhold ikke kan smeltes direkte;


(2) legeringselementerne er flygtige og vanskelige at styre den kemiske sammensætning.


3,2-kold jalousi-bedsmeltningsmetode (rør PCHM-metode )


PCHM-metoden anvender plasmabueen, der frembringes ved ionisering af inerte gasser som varmekilde og kan anvendes til at afslutte smelten i et bredt trykområde fra lavt vakuum til nær atmosfærisk tryk. Karakteristikken ved denne metode er, at den kan garantere legeringens sammensætning med forskelligt damptryk, og der er ingen åbenbar evne til at forbedre egenskaberne ved den traditionelle legering i smelteprocessen. For titan- og titanlegeringer kan ideel gødning opnås ved en smeltning. Fordelene ved den moderne PCHM-metode omfatter:


(1) Investeringer i udstyr er lave, lette at betjene, sikre og pålidelige;


(2) kan anvende forskellige former og former for råmaterialer, restgendannelseshastigheden er høj;


(3) for at sikre forskelligheden i legerings kemiske sammensætning;


(4) realisering af dyre inertgasgenanvendelse, hvilket reducerer produktionsomkostningerne. Ulempen ved PCHM-fremgangsmåden er lav elektrisk effektivitet. EBCHM og PCHM har til fælles evnen til at eliminere HDI og LDI. Den tidligere er mere egnet til smeltning af rent titanium. For legeringer er sidstnævnte mere egnet. Ligesom VAR-metoden kan ovennævnte to metoder opnå en bred vifte af automatisk processtyring, herunder procesparametre (smeltehastighed, temperaturfordeling under smeltning og størkning, ændring af sammensætning under smeltning, fjernelse af uopløselige indeslutninger osv.) Og kvalitet .


4. Koldpotte smeltemetode (CCM metode til kort)


I 1980'erne udviklede amerikanske ferrosiliciumfirma slagfrifri induktions smelteproces og anvendte CCM-metode til industriel produktion, som blev brugt til fremstilling af titaniumbørst og titanium-præcisionsstøbning. I de senere år er CCM-metoden i nogle økonomisk udviklede lande begyndt at træde ind i industriproduktionsskalaen med den maksimale diameter af ingot lm og længden på 2m, og dens udviklingsudsigt er bemærkelsesværdigt. CCM-smelteprocessen udføres i en metaldigel bestående af vandkølede bueformede blokke eller kobberrør, som ikke er ledende til hinanden. Den største fordel ved denne kombination er, at afstanden mellem hver to blokke er et forbedret magnetfelt, og den stærke omrøring, der frembringes af magnetfeltet, gør kemisk sammensætning og temperatur konsekvent og forbedrer således produktkvaliteten. CCM-metoden kombinerer karakteristikaene ved VAR-metoden og smeltning af smeltedigel med ildfaste materialer, der kan opnå højkvalitetsstænger med ensartet sammensætning og ingen smeltedigelforurening uden ildfaste materialer og uden at gøre elektroder. Sammenlignet med VAR-metoden har CCM-metoden fordelene ved lavt udstyrsomkostninger og enkel betjening, men i øjeblikket er teknologien stadig i udviklingsfasen.


5. Elektroslagsmeltning (ESR)


ESR konverterer elektrisk energi til varmeenergi ved hjælp af kollision af ladede partikler, når en strøm passerer gennem en ledende elektroslag. Ladningen smeltes og raffineres af den varmeenergi, der genereres af slaggresistensen. ESR-metode ANVENDER forbrugselektroden til elektroslagsmeltning i den inaktive slagge (CaF2), der kan smeltes direkte og støbes i gummibånd af samme form med god overfladekvalitet og er egnet til direkte behandling i den næste proces. Fordelene ved denne lov er:


(1) den komplette koaksialitet af ESR-ovn sikrer repeterbarheden af gummistøbning med den bedste kvalitet;


(2) aksial krystallisation af ingot, tæt og ensartet struktur;


(3) elektrodevægtssystem og smeltehastighedskontrolsystem med ekstremt høj præcision;


(4) Udstyret er enkelt og let at betjene. Ulempen er, at gødningen ikke kan forurenes af slaggen.