Способи плавлення титанових стрижнів і стрижневих матеріалів з титанових сплавів

Методи плавки титанового сплаву: метод плавлення у вакуумній електродуговій печі (називається методом VAR), метод плавки у вакуумно-дуговій печі без використання (метод Jianni NC), метод плавки з холодним подом (називається методом CHM), метод плавки в холодному горщику ((назвається методом ККМ), метод електрошлакової плавки (названий методом ЕШП).
1. Метод плавлення вакуумного витратного матеріалу в електродуговій печі (називається методом VAR)
З розвитком вакуумної технології та застосуванням комп’ютерів метод VAR швидко став зрілою технологією промислового виробництва титану. Більшість сучасних зливків титану та його сплавів виготовляються за допомогою цього методу. Основними особливостями методу VAR є низьке енергоспоживання, висока швидкість плавлення та хороша якість відтворюваності. Злиток, виплавлений методом ВАР, має гарну кристалічну структуру і однорідний хімічний склад.
Технічні особливості та переваги сучасних передових печей ВАР:
(1) Повне коаксіальне джерело живлення, що означає повну коаксіальність по всій висоті печі, називається коаксіальним джерелом живлення, що зменшує виникнення сегрегації;
(2) Електричне калібрування всередині тигля можна точно налаштувати в напрямку осі X/Y.
(3) Він має точну систему зважування електродів для досягнення постійної швидкості плавлення. Це не тільки забезпечує якість плавлення, але також забезпечує повторюваність і постійність кожного плавлення.
(4) Гнучкість, тобто одна піч може виробляти різні типи зливків і збільшувати розмір зливків, що може значно підвищити продуктивність.

(5) Він має хорошу економію.
Метод «коаксіального живлення» дозволяє уникнути магнітного витоку, спричиненого незбалансованим струмом живлення тигля, послабити або усунути несприятливий вплив індукованого магнітного поля на продукти плавки та підвищити електричну ефективність, отримуючи таким чином злитки стабільної якості.
Сучасні печі ВАР можуть виплавляти великі злитки діаметром 1,5 м і вагою 32 т. Треба вирішити технічні проблеми: по-перше, спосіб підготовки електродів. Процес підготовки електродів дуже громіздкий. Щоб розплавити губчастий титан і лигатуру, потрібен дорогий прес. А повернений залишковий матеріал запресовується в твердий електрод або єдиний маленький електричний ключ. Одиночний електрод також потрібно зварити в плавкий електрод. У той же час, щоб забезпечити однорідність складу витратного електрода, також необхідно налаштувати тканину, зважування, змішування тощо. Відповідні засоби. По-друге, існують випадкові металургійні дефекти, такі як сегрегація, така як сегрегація складу та сегрегація затвердіння. Перший викликаний нерівномірним розподілом домішкових елементів або легуючих елементів в електроді, який твердне до того, як розподіл може бути збалансований під час плавки; останнє спричинене випадковим введенням включень високої щільності (HDI) і включень низької щільності (HDI) у сировину або процеси. LDI), ці включення не можуть бути повністю розчинені під час процесу плавки, що призводить до надзвичайно шкідливих включень та інших металургійних дефектів.
2. Метод плавлення у вакуумній електродуговій печі, що не витрачається (метод Jianmi NC)
В даний час мідні електроди з водяним охолодженням замінили вольфрам-торієві титанові електроди або графітові електроди на початковій стадії титанової промисловості, вирішуючи проблему промислового забруднення, роблячи метод NC важливим методом плавлення титану та титанового титану. Кілька тонн NC Піч вже працює в Європі та США.
Перевагами плавки методом НК є:
(1) Процес пресування електродів і зварювальних електродів можна опустити;
(2) Це може змусити дугу залишатися на матеріалі протягом тривалого часу, тим самим покращуючи однорідність складу зливка;
(3) Можна використовувати сировину різних форм і розмірів, і 100% залишкових матеріалів можна додавати під час процесу плавлення для реалізації переробки титану. Як одноразова плавка, метод NC є досить вигідним з точки зору підвищення швидкості відновлення залишкових матеріалів і зниження витрат. Зазвичай NC-печі та VAR-печі використовуються разом, щоб повною мірою використовувати їхні відповідні переваги.
3. Спосіб холодної подової плавки (скорочено метод CHM)
Дефекти металургійних включень у злитках титану та титанових сплавів, спричинені забрудненням сировини та ненормальними процесами плавлення, завжди впливали на застосування титану та титанових сплавів в аерокосмічній галузі. Щоб усунути металургійні включення в обертових частинах авіаційних двигунів з титанового сплаву, виникла технологія плавки з холодним подом. Найбільшою особливістю методу CHM є розділення процесів плавлення, рафінування та затвердіння, тобто розплавлена ​​шихта надходить у холодний под і спочатку розплавляється, потім потрапляє в зону рафінування холодного поду для рафінування і, нарешті, твердне в злитки. в зоні кристалізації.