Metoda topljenja legure titana

Metode topljenja titanijumske legure se generalno dijele na: 1. Postupak taljenja loživog peći; 2. 2. Metoda taljenja vakuum lučne peći koja nije potrošna; 3. Metoda topljenja hladnog ognjišta; 4. Metoda topljenja u hladnom loncu; 5. Pet metoda elektrošalnog taljenja.


Metode topljenja titanijumske legure se generalno dijele na: 1. Postupak taljenja loživog peći; 2. 2. Metoda taljenja vakuum lučne peći koja nije potrošna; 3. Metoda topljenja hladnog ognjišta; 4. Metoda topljenja u hladnom loncu; 5. Pet metoda elektrošalnog taljenja.


1. Metoda taljenja vakuumskog loživog peći (VAR metoda)


Sa razvojem vakuumske tehnologije i primenom kompjutera, VAR metoda je ubrzo postala zrela tehnologija industrijske proizvodnje titana. Značajne karakteristike VAR metode su niska potrošnja energije, visoka brzina topljenja i dobra kvaliteta reprodukcije. Normalno, gotovi ingot treba topiti po VAR metodi. Potrebna su najmanje dva remelta. VAR metoda se koristi za proizvodnju ingota od titana. Proces koji koriste proizvođači širom sveta je u osnovi sličan, ali se koriste različiti metodi i oprema za pripremu elektroda. Priprema elektrode može se podijeliti u tri kategorije. Prvi je da se usvoji integralna elektroda koja se kontinuirano pritiska pomoću dijelova za napajanje, isključujući postupak zavarivanja elektroda. Drugi je da se pritisne jedna elektroda i zavari u potrošnu elektrodu. I kroz plinsko argon zavarivanje ili vakuumsko zavarivanje u jednu; Treće, elektroda za lijevanje je pripremljena drugim metodama taljenja.


Tehničke karakteristike i prednosti moderne napredne VAR peći:


(1) sve koaksijalne ulazne snage, to jest, potpuna koaksijalnost cijele visine peći naziva se koaksijalno napajanje ', kako bi se smanjila generacija fenomena segregacije;


(2) električna kalibracija u loncu može se fino podesiti na osi X / Y;


(3) sa preciznim sistemom za merenje elektroda, brzina topljenja se automatski kontroliše i ostvaruje se konstantno taljenje brzine. Kvalitet topljenja je zagarantovan.


(4) osigurati ponovljivost i konzistentnost svakog topljenja;


(5) fleksibilnost, tj. Jedna peć može proizvesti različite vrste ingota i lijevanje velikog broja ingota, što može značajno poboljšati produktivnost;


(6) dobra ekonomija. Režim "koaksijalno napajanje" može izbjeći magnetno curenje uzrokovano neravnotežom struje napajanja loncem. Smanjiti ili eliminisati štetne efekte indukovanih magnetnih polja na topljene proizvode. I poboljšati električnu efikasnost, kako bi se dobio stabilan kvalitet ingota. Cilj "stalnog taljenja brzine" je poboljšati kvalitetu ingota osiguravajući stalnu dužinu luka i stopu taljenja u procesu taljenja putem naprednog elektroničkog sustava kontrole i senzora težine, čime se kontrolira proces koagulacije. To može efikasno spriječiti segregaciju i jamčiti unutarnji kvalitet ingota. Pored gore navedene dvije karakteristike, moderna VAR peć za taljenje titana je realizirala VAR peć velikih razmjera. 5m, 32t veliki ingot. VAR metoda je standardna industrijska metoda topljenja za moderne legure titana i titana. Potrebno je riješiti sljedeće tehnologije. Prvo, postupak pripreme elektrode. Proces pripreme elektroda je veoma komplikovan. Titanijumsku spužvu, intermedijarnu leguru i povratni ostatak treba skupiti prešanjem u integrisanu elektrodu ili jednu malu električnu ploču. Jedna elektroda također mora biti zavarena u potrošnu elektrodu. U isto vrijeme, kako bi se osigurala jednolikost sastava potrošne elektrode, potrebno je konfigurirati odgovarajuće objekte kao što su tkanina, materijal za vaganje i materijal za miješanje. Drugo, postoje povremeni metalurški nedostaci kao što je segregacija. Kao što je segregacija sastava i segregacija koagulacije. Prvi, www.lh-ti.com, opisuje nejednaku raspodjelu nečistoća ili elemenata legure u elektrodi. Solidifikacija se dešava kada nema vremena za uravnoteženje distribucije; Ovo je posljedica povremenog uvođenja inkluzije visoke gustine (HDI) i inkluzija niske gustoće (LDI) u sirovinu ili proces, koji se ne mogu potpuno otopiti u procesu taljenja, što rezultira metalurškim defektima kao što su izuzetno štetni uključci .


2. Metoda taljenja vakuumskog ložišta bez potrošnog materijala (Jane you NC metoda)


Trenutno, vodeno hlađena bakrena elektroda zamijenila je početnu fazu volframove titanijeve industrije torijuma platforme zlata električnog lijevanog ili grafitnog električnog ključa, riješila problem industrijskog zagađenja, što čini NC metodom postalo važna metoda taljenja titanijuma i titanijuma, nekoliko tona NC peći je bilo u Evropi i SAD. Vodom hlađene bakarne elektrode podijeljene su u dvije vrste: jedna se samorektira; Drugi je rotirajuće magnetno polje, koje ima za cilj da spriječi da luk ne izgori elektrodu. NC peć se također može podijeliti u dvije vrste: jedna je u vodeno hlađenim sirovinama za topljenje bakarnog lonca, u vodeno hlađenom kalupu bakra u kalupu; Drugi je kontinuirano lijevanje sirovina, taljenje i skrućivanje u vodeno hlađenom bakarnom loncu. Prednosti NC postupka topljenja su: (1) može sačuvati proces pritisne elektrode i elektrode za zavarivanje; (2) može učiniti da se luk dugo zadržava na materijalu, kako bi se poboljšala uniformnost sastava ingota; (3) može koristiti različite oblike i veličine sirovina, u procesu taljenja također može dodati 100% ostatak, recikliranje titana. Kao primarna taljenje, NC metoda je vrlo povoljna sa stanovišta poboljšanja oporavka ostataka i smanjenja troškova. Obično, peć za NC i VAR peć se koriste da daju punu prednost njihovim odgovarajućim prednostima.


3. Topljenje hladnog ognjišta (CHM metoda)


Metalurški nedostaci na ingotovima titanijuma i legura titanijuma uzrokovani zagađenjem sirovina i nenormalnim postupkom taljenja oduvijek su utjecali na primjenu titanijuma i titanijumske legure u zračnom prostoru. U cilju eliminisanja metalurških uključaka u rotirajućim delovima avionskog motora od legure titana, razvijena je tehnologija topljenja hladnog ognjišta. Najveća karakteristika CHM metode je odvajanje procesa topljenja, rafiniranja i solidifikacije. Naime, nakon što rastaljeni teret uđe u ležište peći, on se prvo topi, zatim ulazi u površinu za preradu hladnog sloja peći radi rafiniranja, i konačno se skrutne u ingote u području kristalizacije. Značajna prednost CHM tehnologije je u tome što se u zidu hladne peći mogu formirati skrućivači, a njegova "viskozna zona" može obuhvatiti inkluzije visoke gustine (HDI) kao što su WC, Mo, Ta, itd. zona prerade, produžava se vreme zadržavanja čestica inkluzije niske gustine (LDI) u tečnosti na visokoj temperaturi, što može da obezbedi potpuno rastvaranje LDI, kako bi se efikasno uklonili defekti inkluzije. To znači. Mehanizam pročišćavanja topljenja hladnog ognjišta može se podijeliti na specifičnu gravitacijsku separaciju i taljenje.


3.1 Topljenje toplim elektronskim snopom (EBCHM) topljenje elektronskog snopa (EB) je proces koji koristi energiju elektrona velike brzine za generisanje toplote u samom materijalu za topljenje i rafinaciju. EB peć sa hladnim ognjištem zove se EBCHM. EBCHM ima odlične funkcije koje tradicionalno taljenje ne obavlja:


(1) efikasno uklanja tantal, molibden, volfram, volfram karbid i druge inkluzije visoke gustine (HDI) i titanov nitrid. Titan oksid i druge niske gustine inkluzije (LDI);


(2) može prihvatiti razne metode hranjenja, titan ostatak oporavak je relativno lako, to jest, može koristiti druge metode taljenje ne može koristiti otpad, još uvijek može proizvesti čisti titan ingota, uvelike smanjiti troškove proizvoda;


(3) može se direktno uzorkovati iz metalne tečnosti za analizu i analizu;


(4) može proizvesti oblikovane trupce, smanjiti proces proizvodnje, smanjiti potrošnju sirovine, poboljšati prinos;


EBCHM još uvijek ima sljedeće nedostatke:


(1) taljenje treba provoditi u uvjetima visokog vakuuma, tako da se titanijumska spužva s visokim sadržajem klorida ne može izravno topiti;


(2) elementi legure su hlapljivi i teško kontroliraju hemijski sastav.


3.2. Postupak taljenja sloja hladne ljubomorne plazme (PCHM metoda )


PCHM metoda koristi plazemski luk nastao ionizacijom inertnih plinova kao izvor topline i može se koristiti za završetak taljenja u širokom rasponu tlaka od niskog vakuuma do blizu atmosferskog tlaka. Karakteristika ove metode je da može garantirati sastav legure s različitim tlakom pare, a ne postoji očigledna mogućnost poboljšanja svojstava tradicionalne legure u procesu taljenja. Za titanove i titanove legure idealan ingot se može dobiti jednim taljenjem. Prednosti moderne metode PCHM uključuju:


(1) investicija u opremu je niska, jednostavna za rukovanje, sigurna i pouzdana;


(2) može koristiti različite vrste i oblike sirovina, stopa oporabe ostataka je visoka;


(3) osigurati raznolikost kemijskog sastava legure;


(4) realizacija skupog recikliranja inertnih gasova, smanjenje troškova proizvodnje. Nedostatak PCHM metode je mala električna efikasnost. EBCHM i PCHM imaju zajedničku sposobnost da eliminišu HDI i LDI. Prvi je pogodniji za topljenje čistog titana. Za legure, potonje je pogodnije. Kao i VAR metoda, gore navedena dva metoda mogu postići širok spektar automatske kontrole procesa, uključujući procesne parametre (brzina taljenja, raspodjela temperature tijekom taljenja i skrućivanja, promjena sastava tijekom taljenja, stupanj odstranjivanja netopljivih inkluzija, itd.) I kvaliteta .


4. Metoda taljenja hladne posude (CCM metoda za kratko)


1980-te godine, američka kompanija za ferrosilicon razvila je proces industrijskog topljenja bez primjene šljake i primijenila CCM metodu na industrijsku proizvodnju, koja je korištena za proizvodnju titanijumskih ingota i titanijumskih preciznih odljevaka. U posljednjih nekoliko godina, u nekim ekonomski razvijenim zemljama, CCM metoda je počela da stupa u industrijsku proizvodnju, s maksimalnim promjerom ingota lm i duljinom od 2m, a njegov razvojni izgled je izvanredan. Proces topljenja CCM-a se izvodi u metalnom loncu sastavljenom od vodeno hlađenih blokova u obliku luka ili bakrenih cijevi koje nisu međusobno vodljive. Najveća prednost ove kombinacije je u tome što je razmak između dva bloka pojačano magnetno polje, a snažno miješanje koje generira magnetno polje čini kemijski sastav i temperaturu konzistentnim, čime se poboljšava kvaliteta proizvoda. CCM metoda kombinira karakteristike VAR metode i indukciono taljenje lonaca vatrostalnih materijala, koje mogu dobiti visokokvalitetne ingote s jednolikim sastavom i bez onečišćenja bez lonaca bez vatrostalnih materijala i bez izrade elektroda. U poređenju sa VAR metodom, CCM metoda ima prednosti niske cijene opreme i jednostavnog rada, ali trenutno je ova tehnologija još uvijek u fazi razvoja.


5. Topionica (ESR) \ t


ESR pretvara električnu energiju u toplinsku energiju pomoću sudara napunjenih čestica kada struja prolazi kroz provodnu elektroslaku. Punjenje se topi i prečišćava toplinskom energijom koju generiše otpor šljake. ESR metodom se koristi potrošna elektroda za taljenje elektroslagom u neaktivnoj šljaki (CaF2), koja se može direktno fuzionirati i baciti u kalupove ingota istog oblika sa dobrim kvalitetom površine i pogodna je za direktnu obradu u sljedećem procesu. Prednosti ovog zakona su:


(1) potpuna koaksijalnost ESR peći osigurava ponovljivost livenja kalupa sa najboljim kvalitetom;


(2) aksijalna kristalizacija ingota, guste i jednolične strukture;


(3) sistem za merenje elektroda i sistem za kontrolu brzine taljenja sa izuzetno visokom preciznošću;


(4) oprema je jednostavna i laka za rukovanje. Nedostatak je što se ingota ne može zagaditi šljakom.