Mètodes per fondre varetes de titani i materials de varetes d'aliatge de titani
Mètodes de fosa d'aliatge de titani: mètode de fosa de forn d'arc elèctric consumible al buit (conegut com a mètode VAR), mètode de fosa de forn d'arc al buit no consumible (mètode Jianni NC), mètode de fosa de foc fred (conegut com a mètode CHM), mètode de fosa d'olla freda ((conegut com a mètode CCM), mètode de fusió d'electroescòries (conegut com a mètode ESR).
1. Mètode de fusió del forn d'arc elèctric consumible al buit (anomenat mètode VAR)
Amb el desenvolupament de la tecnologia del buit i l'aplicació d'ordinadors, el mètode VAR s'ha convertit ràpidament en una tecnologia de producció industrial madura per al titani. La majoria del titani actual i els seus lingots d'aliatge es produeixen mitjançant aquest mètode. Les característiques més destacades del mètode VAR són el baix consum d'energia, l'alta velocitat de fusió i la reproductibilitat de bona qualitat. El lingot fos pel mètode VAR té una bona estructura cristal·lina i una composició química uniforme.
Característiques tècniques i avantatges dels moderns forns VAR avançats:
(1) L'entrada d'alimentació coaxial completa, que significa una coaxialitat completa a tota l'alçada del forn, s'anomena font d'alimentació coaxial, que redueix l'aparició de segregació;
(2) El calibratge elèctric a l'interior del gresol es pot ajustar en la direcció de l'eix X/eix Y.
(3) Té un sistema de pesatge d'elèctrodes precís per aconseguir una fusió a velocitat constant. No només assegura la qualitat de la fusió, sinó que també garanteix la repetibilitat i la consistència de cada fusió.
(4) Flexibilitat, és a dir, un forn pot produir una varietat de tipus de lingots i augmentar la mida dels lingots, cosa que pot millorar considerablement la productivitat.
(5) Té una bona economia.
El mètode de "alimentació coaxial" pot evitar les fuites magnètiques causades pel corrent de subministrament desequilibrat del gresol, debilitar o eliminar els efectes adversos del camp magnètic induït sobre els productes de fosa i millorar l'eficiència elèctrica, obtenint així lingots de qualitat estable.
Els moderns forns VAR poden fondre grans lingots amb un diàmetre d'1,5 m i un pes de 32 t. Hi ha problemes tècnics per resoldre: primer, el mètode de preparació dels elèctrodes. El procés de preparació dels elèctrodes és molt complicat. Es necessita una premsa cara per fondre l'esponja de titani i l'aliatge mestre. I el material residual retornat es pressiona en un elèctrode sòlid o en una única clau elèctrica petita. L'elèctrode únic també s'ha de soldar en un elèctrode consumible. Al mateix temps, per tal d'assegurar la uniformitat de la composició de l'elèctrode consumible, també cal configurar tela, pesatge, mescla, etc. Instal·lacions corresponents. En segon lloc, hi ha defectes metal·lúrgics ocasionals com la segregació, com la segregació de composició i la segregació de solidificació. El primer és causat per la distribució desigual d'elements d'impureses o elements d'aliatge a l'elèctrode, que es solidifica abans que la distribució es pugui equilibrar durant la fosa; aquest últim és causat per la introducció puntual d'inclusions d'alta densitat (IDH) i inclusions de baixa densitat (IDH) en matèries primeres o processos. LDI), aquestes inclusions no es poden dissoldre completament durant el procés de fosa, donant lloc a inclusions extremadament nocives i altres defectes metal·lúrgics.
2. Mètode de fusió del forn d'arc elèctric al buit no consumible (mètode Jianmi NC)
Actualment, els elèctrodes de coure refrigerats per aigua han substituït els elèctrodes de titani de tungstè-tori o els elèctrodes de grafit en l'etapa inicial de la indústria del titani, solucionant el problema de la contaminació industrial, fent del mètode NC un mètode important per a la fosa de titani i titani. Diverses tones de NC El forn ja funciona a Europa i als Estats Units.
Els avantatges de la fosa per mètode NC són:
(1) Es pot ometre el procés de premsar elèctrodes i elèctrodes de soldadura;
(2) Pot fer que l'arc es mantingui al material durant molt de temps, millorant així la uniformitat de la composició del lingot;
(3) Es poden utilitzar matèries primeres de diferents formes i mides i es poden afegir materials residuals al 100% durant el procés de fosa per realitzar el reciclatge de titani. Com a fosa única, el mètode NC és força avantatjós des de la perspectiva de millorar la taxa de recuperació de materials residuals i reduir costos. Normalment, els forns NC i els forns VAR s'utilitzen conjuntament per donar el màxim partit als seus respectius avantatges.
3. Mètode de fusió a la llar freda (métode CHM per abreujar)
Els defectes d'inclusió metal·lúrgica en els lingots de titani i aliatges de titani causats per la contaminació de matèries primeres i els processos de fosa anormals sempre han afectat l'aplicació de titani i aliatge de titani en el camp aeroespacial. Per tal d'eliminar les inclusions metal·lúrgiques a les peces giratòries del motor d'avions d'aliatge de titani, es va crear la tecnologia de fosa en fred. La característica més important del mètode CHM és la separació dels processos de fusió, refinació i solidificació, és a dir, la càrrega fosa entra a la llar freda i primer es fon, després entra a l'àrea de refinament de la llar freda per refinar-la i finalment es solidifica en lingots. a la zona de cristal·lització.
