Metoder for smelting av titanstaver og titanlegeringsstavmaterialer

Smeltemetoder for titanlegering: smeltemetode for vakuumforbrukbar elektrisk lysbueovn (referert til som VAR-metoden), ikke-forbrukbar vakuumbueovnssmeltemetode (Jianni NC-metoden), smeltemetode med kald ild (referert til som CHM-metode), smeltemetode for kald gryte ((referert til som CCM-metoden), elektroslaggsmeltemetoden (referert til som ESR-metoden).
1. Smeltemetode for vakuumforbrukbar elektrisk lysbueovn (referert til som VAR-metoden)
Med utviklingen av vakuumteknologi og bruk av datamaskiner har VAR-metoden raskt blitt en moden industriell produksjonsteknologi for titan. De fleste av dagens titan og dets legeringsblokker produseres ved hjelp av denne metoden. De fremtredende egenskapene til VAR-metoden er lavt strømforbruk, høy smeltehastighet og reproduserbarhet av god kvalitet. Barren smeltet ved VAR-metoden har en god krystallstruktur og jevn kjemisk sammensetning.
Tekniske egenskaper og fordeler med moderne avanserte VAR-ovner:
(1) Full koaksial kraftinngang, som betyr fullstendig koaksialitet gjennom hele ovnens høyde, kalles koaksial strømforsyning, som reduserer forekomsten av segregering;
(2) Den elektriske kalibreringen inne i digelen kan finjusteres i X-aksen/Y-aksens retning.
(3) Den har et nøyaktig elektrodeveiesystem for å oppnå konstant smelting. Det sikrer ikke bare smeltekvaliteten, men sikrer også repeterbarheten og konsistensen til hver smelting.
(4) Fleksibilitet, det vil si at en ovn kan produsere en rekke ingottyper og øke størrelsen på ingots, noe som i stor grad kan forbedre produktiviteten.

(5) Den har god økonomi.
"Koaksial strømforsyning"-metoden kan unngå magnetisk lekkasje forårsaket av ubalansert tilførselsstrøm til digelen, svekke eller eliminere de negative effektene av det induserte magnetiske feltet på smelteproduktene, og forbedre den elektriske effektiviteten, og dermed oppnå ingots med stabil kvalitet.
Moderne VAR-ovner kan smelte store barrer med en diameter på 1,5m og en vekt på 32t. Det er tekniske problemer som skal løses: først, metoden for klargjøring av elektrodene. Elektrodeklargjøringsprosessen er svært tungvint. En kostbar presse er nødvendig for å smelte svamptitan og masterlegering. Og det returnerte restmaterialet presses inn i en solid elektrode eller en enkelt liten elektrisk skiftenøkkel. Enkeltelektroden må også sveises inn i en forbrukselektrode. Samtidig, for å sikre ensartetheten av sammensetningen av forbrukselektroden, er det også nødvendig å konfigurere klut, veiing, blanding, etc. Tilsvarende fasiliteter. For det andre er det sporadiske metallurgiske defekter som segregering, slik som sammensetningssegregering og størkningssegregering. Førstnevnte er forårsaket av ujevn fordeling av urenhetselementer eller legeringselementer i elektroden, som størkner før fordelingen kan balanseres under smelting; sistnevnte er forårsaket av sporadisk introduksjon av høytetthetsinneslutninger (HDI) og lavtetthetsinneslutninger (HDI) i råvarer eller prosesser. LDI), kan disse inneslutningene ikke oppløses fullstendig under smelteprosessen, noe som resulterer i ekstremt skadelige inneslutninger og andre metallurgiske defekter.
2. Ikke-forbrukbar vakuum-elektrisk lysbueovns smeltemetode (Jianmi NC-metoden)
For tiden har vannkjølte kobberelektroder erstattet wolfram-thorium titanelektroder eller grafittelektroder i den innledende fasen av titanindustrien, noe som løser problemet med industriell forurensning, noe som gjør NC-metoden til en viktig metode for smelting av titan og titan titan. Flere tonn NC Ovnen er allerede i drift i Europa og USA.
Fordelene med NC-metodesmelting er:
(1) Prosessen med å trykke elektroder og sveiseelektroder kan utelates;
(2) Det kan få lysbuen til å holde seg på materialet i lang tid, og dermed forbedre ensartetheten til ingotsammensetningen;
(3) Råvarer av forskjellige former og størrelser kan brukes, og 100% restmaterialer kan tilsettes under smelteprosessen for å realisere titan resirkulering. Som en engangssmelting er NC-metoden ganske fordelaktig med tanke på å forbedre gjenvinningsgraden av gjenværende materialer og redusere kostnadene. Vanligvis brukes NC-ovner og VAR-ovner sammen for å gi full spill til deres respektive fordeler.
3. Smeltemetode for kald ild (forkortet CHM-metode)
Metallurgiske inklusjonsfeil i titan- og titanlegeringsblokker forårsaket av råmaterialeforurensning og unormale smelteprosesser har alltid påvirket anvendelsen av titan og titanlegering i romfartsfeltet. For å eliminere metallurgiske inneslutninger i roterende deler til flymotorer av titanlegering, ble smelteteknologi for kald ild oppstått. Den største egenskapen til CHM-metoden er separasjonen av smelte-, raffinerings- og størkningsprosesser, det vil si at den smeltede ladningen kommer inn i den kalde ildstedet og smeltes først, deretter inn i raffineringsområdet til den kalde ildstedet for raffinering, og til slutt størkner til ingots. i krystalliseringsområdet.