A titánötvözet olvasztási módszerei általában a következőkre oszthatók: 1. Vákuumos ívkemencés olvasztási módszer; 2. Nem fogyasztható vákuumívkemencés olvasztási módszer; 3. Hideg kandallóval történő olvasztási módszer; 4. Hidegtégelyes olvasztási módszer; 5. Elektrosalakos olvasztási öt módszer.
1. Vákuumos fogyó ívkemencés olvasztási módszer (a továbbiakban: VAR módszer)
A vákuumtechnológia fejlődésével és a számítógépek alkalmazásával a VAR-módszer gyorsan a titán kiforrott ipari gyártási technológiájává vált, és a mai titán és ötvözettömbök nagy részét ezzel a módszerrel állítják elő. A VAR módszer kiemelkedő jellemzői az alacsony energiafogyasztás, a magas olvadási sebesség és a jó minőségű reprodukálhatóság. A VAR módszerrel olvasztott tömbök jó krisztallográfiai szerkezettel és egységes kémiai összetétellel rendelkeznek. Általában a kész ingot a VAR módszerrel történő olvasztással kell előállítani. Legalább két újraolvasztásra van szükség. A titán bugák VAR módszerrel történő gyártása során a gyártók által alkalmazott eljárások világszerte alapvetően hasonlóak, a különbség a különböző elektróda-előkészítési módszerek és berendezések alkalmazásában rejlik. Az elektródák előkészítése három kategóriába sorolható, az egyik az integrált elektródák használata, amelyeket folyamatosan adagonként préselnek, kiküszöbölve az elektródahegesztési folyamatot; a másik az egyrészes elektródák préselése, amelyeket fogyóelektródákká alakítanak ki és hegesztenek. És plazma argon ívhegesztéssel vagy vákuumhegesztéssel egybe hegeszteni; a harmadik az öntött elektródák elkészítéséhez más olvasztási módszerek alkalmazása.
A modern, fejlett VAR kemencék műszaki jellemzői és előnyei:
(1) Teljes koaxiális bemeneti teljesítmény, azaz teljes koaxialitás a teljes kemencetest magasságában, úgynevezett koaxiális tápegység, a szétválás előfordulásának csökkentése érdekében;
(2) A tégely elektromos kalibrálása az X tengelyen/Y tengelyen finomhangolható;
(3) Pontos elektródamérleggel rendelkezik, és az olvadási sebességet automatikusan szabályozza az állandó sebességű olvadás elérése érdekében. Garantált olvadási minőség;
(4) Biztosítsa az egyes olvasztások megismételhetőségét és konzisztenciáját;
(5) Rugalmasság, azaz egy kemence többféle tuskótípust és nagyméretű tuskót képes előállítani, ami nagymértékben javíthatja a termelékenységet;
(6) Jó a gazdaságossága. A "koaxiális tápegység" módszerrel elkerülhető a tégely kiegyensúlyozatlan tápárama által okozott mágneses előfeszítési szivárgás. Az indukált mágneses terek olvasztási termékekre gyakorolt káros hatásainak csillapítása vagy megszüntetése. Az elektromos hatásfok pedig javul, ezáltal stabil minőségű tuskókat kapunk. Az "állandó sebességű olvasztás" célja a tömb minőségének javítása a fejlett elektronikus vezérlőrendszeren és a súlyérzékelőn keresztül, hogy biztosítsa az állandó ívhosszt és olvadási sebességet az olvasztási folyamat során, és így szabályozható a megszilárdulási folyamat. Hatékonyan megakadályozhatja a szegregációt és biztosítja a tuskó eredendő minőségét. A titán olvasztására szolgáló modern VAR kemence a fenti két jellemző mellett a nagyméretű VAR kemencét is megvalósítja. A modern VAR kemence 1,5 m átmérőjű és 32 t tömegű nagy tuskót is képes olvasztani. A vAR módszer a modern titán és titánötvözetek standard ipari olvasztási módszere. A következő technológiákat kell megoldani. Először is, az elektródák előkészítésének módja. Az elektródák előkészítésének folyamata nagyon bonyolult. A titán szivacs, a közbenső ötvözet és a visszavezetett maradékanyag egy beépített elektródává vagy egyetlen kis elektromos kioldóba préseléséhez drága prést kell használni. Egyetlen elektródát is fogyóelektródává kell hegeszteni. Ugyanakkor a fogyóelektróda-összetétel egységességének biztosítása érdekében a megfelelő eszközöket is be kell állítani, mint például a ruha, a mérlegelés és a keverés. Másodszor, időnként előfordulnak kohászati hibák, mint például a szegregáció. Ilyen például az összetétel elkülönítése és a megszilárdulási szegregáció. A www.lh-ti.com bevezette, hogy az előbbi a szennyező elemek vagy ötvöző elemek egyenetlen eloszlásából fakad az elektródában. Ez utóbbit az okozza, hogy a nagy sűrűségű zárványok (HDI) és kis sűrűségű zárványok (LDI) időnként kerülnek az alapanyagokba vagy a folyamatba, és ezek a zárványok az olvasztási folyamat során nem tudnak teljesen feloldódni. Metalurgiai hibák, például rendkívül káros zárványok kialakulásához vezethet.
2. Nem fogyasztható vákuumívkemencés olvasztási módszer (Jian Mi NC módszer)
Jelenleg a vízhűtéses rézelektróda váltotta fel a wolfram-tórium galvanizálást vagy a grafit galvanizálást a titánipar kezdeti szakaszában, megoldva az ipari szennyezés problémáját, így az NC módszer a titán és a titán olvasztásának fontos módszerévé vált. Arany. Európában és Amerikában már működnek NC kemencék. A vízhűtéses rézelektródáknak két típusa van: az egyik önforgó; a másik a forgó mágneses tér, melynek célja, hogy az ív ne égesse el az elektródát. Az NC kemencék is két típusra oszthatók: az egyik a nyersanyagok vízhűtéses réztégelyben történő olvasztása, és vízhűtéses rézformában ingotba öntés; a másik pedig az alapanyagok folyamatos vízhűtéses réztégelybe öntése, olvasztása és megszilárdítása. Az NC olvasztás előnyei: 1. Az elektródák és a hegesztőelektródák préselési folyamata elhagyható; 2. Az ív hosszú ideig az anyagon maradhat, ezáltal javítva a tuskó összetételének homogenizálását; 3. A különböző formájú és méretű alapanyagok felhasználhatók az olvasztási folyamat során 100 százalékos maradékanyag hozzáadásával is megvalósítható a titán újrahasznosítása. Az NC-módszer olvasztási eljárásként igen előnyös a visszamaradó anyagok visszanyerési sebességének javítása és a költségek csökkentése szempontjából. Általában az NC kemencéket és a VAR kemencéket kombinációban használják, hogy teljes mértékben kihasználják a megfelelő előnyöket.
3. Hideg kandallós olvasztási módszer (CHM módszer)
A titán és titánötvözet tömbök kohászati zárványhibái, amelyeket a nyersanyagok szennyezése és a rendellenes olvasztási folyamatok okoztak, mindig is befolyásolták a titán és titánötvözet alkalmazását a repülőgépiparban. A titánötvözetű repülőgépmotorok forgó részeiből a kohászati zárványok kiküszöbölésére a hidegtűzhelyes olvasztási technológia jött létre. A CHM módszer legnagyobb sajátossága az olvasztási, finomítási és megszilárdulási folyamatok szétválása, vagyis az olvadt töltet a menyhal tűzhelybe kerülése után először megolvad, majd a hidegtűzhely finomító zónájába kerül finomításra, majd végül megszilárdul. rúdba a kristályosodási zónában. A CHM technológia jelentős előnye, hogy a hidegtűzhely mederfalán kondenzátumkéreg képződhet, melynek "viszkózus zónája" képes felfogni a nagy sűrűségű zárványokat (HDI), mint a WC, Mo, Ta stb. ugyanakkor a finomítási zónában kis sűrűségű zárványok Az (LDI) részecskék meghosszabbított tartózkodási ideje a magas hőmérsékletű folyadékban biztosíthatja az LDI teljes feloldódását, ezáltal hatékonyan eltávolítva a zárványhibákat. Vagyis. A hidegtűzhelyes olvasztás tisztítási mechanizmusa két típusra osztható: gravitációs és olvasztási elválasztásra.
3.1. Elektronsugaras hidegtűzhelyes olvasztási módszer (röviden EBCHM) Az elektronsugaras olvasztás (röviden EB) egy olyan folyamat, amelyben a nagy sebességű elektronok energiáját arra használják fel, hogy maga az anyag hőt termeljen az olvasztáshoz és a finomításhoz. A hideg kandallóval rendelkező EB kemencét EBCHM-nek hívják. Az EBCHM módszer olyan kiváló funkciókkal rendelkezik, amelyekkel a hagyományos olvasztási módszer nem rendelkezik:
(1) Hatékonyan távolítsa el a nagy sűrűségű zárványokat (HDI), mint például a tantál, molibdén, volfrám, volfrámkarbid és titán-nitrid. Kis sűrűségű zárványok (LDI), például titán-oxid;
(2) Sokféle betáplálási módot képes elfogadni, és a titánmaradványok kinyerése viszonylag egyszerű, vagyis olyan hulladékok használhatók, amelyek más olvasztási módszerekkel nem használhatók fel, és továbbra is tiszta titán tuskó nyerhető, ami nagymértékben csökkenti a termék költsége;
(3) Közvetlenül mintát lehet venni a fémfolyadékból elemzés és tesztelés céljából;
(4) Különleges alakú rúdokat állíthat elő, csökkentheti a gyártási folyamatot, csökkentheti a nyersanyagok fogyasztását és javíthatja a hozamot;
Az EBCHM módszernek a következő hátrányai is vannak:
(1) Az olvasztást nagy vákuumban kell végezni, ezért a magas kloridtartalmú titánszivacs nem használható közvetlen olvasztásra;
(2) Az ötvözetelemek illékonyak, és nehezen szabályozhatók a kémiai összetételük.
3.2 Plazma hidegágyas olvasztási módszer (úgynevezett PCHM módszer)
A PCHM-módszer az inert gáz ionizációja által generált plazmaívet használja hőforrásként, és az olvasztást az alacsony vákuumtól a közel atmoszférikus nyomásig széles nyomástartományban tudja befejezni. A módszer figyelemre méltó tulajdonsága, hogy különböző gőznyomású ötvözetkomponenseket tud biztosítani, és nincs szembetűnő különbség az olvasztási folyamatban. Ez a módszer képes javítani a hagyományos fémtulajdonságokat, és megvalósítani változatos ötvözetek olvasztását. Ez gazdaságosabb módszer, mint a hagyományos olvasztási eljárások. olvasztási módszer. Ezzel az olvasztási módszerrel titán és titánötvözetek esetében ideális tömbök nyerhetők egy olvasztással. A modern PCHM módszer előnyei:
①A berendezések befektetése alacsony, könnyen kezelhető, biztonságos és megbízható;
② Különféle típusú és formájú nyersanyagok használhatók, és a visszamaradó anyagok hasznosítási aránya magas;
③ Biztosítsa a változatos ötvözetek kémiai összetételét;
④ Megvalósítani a drága inert gáz visszanyerését és újrafelhasználását, csökkentve a termelési költségeket. A PCHM módszer hátránya az alacsony elektromos hatásfok. Az EBCHM és a PCHM hasonló abban, hogy mindkettő kiküszöböli a HDI-t és az LDI-t. Általában az előbbi alkalmasabb tiszta titán olvasztására; ötvözetek esetében az utóbbi alkalmasabb. A VAR-módszerhez hasonlóan a fenti két módszer is a folyamatautomatizálás széles skáláját valósítja meg, beleértve a folyamat paramétereit (olvadási sebesség, hőmérséklet-eloszlás olvasztás és megszilárdulás során, összetétel változása olvasztás során, oldhatatlan zárványok eltávolításának mértéke stb.) és minőségét. . .
4. Hidegtégelyes olvasztási módszer (röviden: CCM módszer)
Az 1980-as években az American Ferrosilicon Company kifejlesztette a salakmentes indukciós olvasztási eljárást, és a CCM-módszert ipari termelési alkalmazásokba terjesztette titán bugák és titán precíziós öntvények gyártására. Az elmúlt években néhány gazdaságilag fejlett országban a CCM-módszer elkezdett belépni az ipari termelés léptékébe. A tuskó maximális átmérője 1 m, hossza 2 m, fejlesztési perspektívája pedig szemet gyönyörködtető. A CCM módszer szerinti olvasztási eljárást egy fémtégelyben hajtják végre, amely vízhűtéses ívblokkok vagy rézcsövek kombinációja, amelyek nem vezetnek egymáshoz. Ennek a kombinációnak az a legnagyobb előnye, hogy a két blokk közötti rés fokozott mágneses tér, és erős mágneses tér jön létre. A keverés összehangolja a kémiai összetételt és a hőmérsékletet, ami javítja a termék minőségét. A CCM módszer egyesíti a VAR módszer és a tűzálló anyagok tégelyes indukciós olvasztásának jellemzőit. Nincs szükség tűzálló anyagokra vagy elektródákra ahhoz, hogy kiváló minőségű, egyenletes összetételű és a tégelyszennyeződéstől mentes tuskót kapjunk. A VAR-módszerhez képest a CCM-módszer előnye az alacsony berendezésköltség és az egyszerű működés, de a technológia jelenleg még fejlesztési szakaszban van.
5. Elektrosalakos olvasztási módszer (a továbbiakban: ESR módszer)
Az ESR módszer az elektromos energiát hőenergiává alakítja a töltött részecskék ütközésének felhasználásával, amikor elektromos áram halad át a vezetőképes elektroszakon. Vagyis a salakellenállás által termelt hőenergiát a töltés olvasztására, finomítására használják fel. Az ESR módszer az elektrosalak olvasztásához inaktív salakban (CaF2) használ fogyóelektródákat, amelyek közvetlenül önthetők azonos alakú tuskóba, és jó felületi minőséggel rendelkeznek, amely alkalmas a következő folyamatban történő közvetlen feldolgozásra. Ennek a módszernek az előnyei a következők:
(1) Az ESR kemence teljes koaxialitása biztosítja a legjobb minőségű bugák ismételhetőségét;
(2) A tömb tengelyirányban kristályosodik, szerkezete sűrű és egyenletes;
(3) Elektróda mérőrendszer és olvasztási sebesség-szabályozó rendszer rendkívül nagy pontossággal;
(4) A berendezés egyszerű és a működés kényelmes. Hátránya, hogy a tuskó salak általi szennyeződését nem lehet elvezetni.
További információért forduljon hozzánk. Köszönöm
Nicole
Cég: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
Cuntry: Kína
Hozzáadás: Baoti út, Jintai, Baoji város, Shaanxi, Kína
Cel: plusz 86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
Weboldal: www.jm-titanium.com
