Технологія та технічні перспективи виплавки матеріалів із титанових сплавів, таких як титановий стрижень і стрижень із титанового сплаву -1

З розвитком науки і техніки та підвищенням рівня життя людей,Титановий злиток 5 класу використовується все більше і більше в промисловому виробництві, аерокосмічній промисловості, національній обороні та повсякденному житті, тому вимоги до титану та титанового сплаву c та продуктивності зростають. Чим вище плавка, виплавка сировини з титанового сплаву, безсумнівно, є найважливішою і критичною ланкою. Якість його виплавки безпосередньо впливає на відповідність експлуатаційних показників готової продукції після подальшої обробки вимогам до продукції, що сприяє розвитку сучасної технології виплавки титанових сплавів. Сюди входить розробка нових технологій, таких як електронні промені та плазмові охолоджувальні печі, які створили хороші умови та основи для покращення металургійної якості та механічних властивостей злитків титанового сплаву.

1. Спосіб плавлення титанового сплаву

1.1 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 титанового злитка 5 класу. Більшість сучасних злитків титану та його сплавів виготовляють цим методом. Основними особливостями методу VAR є низьке енергоспоживання, висока швидкість плавлення та хороша відтворюваність. Злиток, виплавлений методом ВАР, має гарну кристалічну структуру та однорідний хімічний склад. Зазвичай готовий злиток необхідно виплавити методом VAR. Потрібна не менше двох переплавок.

Виробництво титанових зливків методом VAR в основному схоже на процеси, які використовуються виробниками в усьому світі. Відмінність полягає у використанні різних методів підготовки електродів і обладнання. Підготовку електродів можна розділити на три категорії. Процес електродного зварювання виключається: другий — запресовування окремого електрода і зварювання його в плавкий електрод. І зварені в одне ціле плазмовим аргонодуговим або вакуумним зварюванням; по-третє, використовувати інші методи плавлення для приготування ливарних електродів.

Технічні особливості та переваги сучасної вдосконаленої печі ВАР:

(1) Повна коаксіальна вхідна потужність, тобто повна коаксіальність на висоті корпусу печі, що називається коаксіальним джерелом живлення, щоб зменшити виникнення сегрегації;

(2) Електричне калібрування всередині тигля можна точно налаштувати по осі X/Y;

(3) Обладнаний точною системою зважування електродів, швидкість плавлення автоматично контролюється, забезпечуючи постійну швидкість плавлення». Гарантована якість виплавки;

(4) Забезпечити повторюваність і постійність кожної плавки;

(5) Гнучкість, тобто одна піч може виробляти різні типи зливків і великомасштабні злитки, що може значно підвищити продуктивність;

(6) Він має хорошу економію.

Метод «коаксіального джерела живлення» дозволяє уникнути витоку магнітного зміщення, викликаного незбалансованим струмом живлення тигля, послабити або усунути несприятливий вплив індукованого магнітного поля на продукти плавки та підвищити електричну ефективність, щоб отримати злитки. зі стабільною якістю.

Метою «плавки з постійною швидкістю» є підвищення якості зливка. Удосконалена електрична система керування та датчик ваги використовуються для забезпечення постійної довжини дуги та постійної швидкості плавлення під час процесу плавлення, таким чином контролюючи процес коагуляції. Це може ефективно запобігти сегрегації та забезпечити невід'ємну якість злитка.

На додаток до двох вищезгаданих характеристик, піч VAR для сучасної виплавки титану також реалізувала великомасштабну піч VAR. Сучасна піч ВАР може плавити великі злитки діаметром 1,5 м і вагою 32 т. Метод vAR є стандартом для сучасного титану та титанових сплавів. Спосіб промислової плавки. Є ще такі технології, які потрібно вирішити. По-перше, метод підготовки електродів. Процес підготовки електродів дуже громіздкий. Необхідно використовувати дорогий прес для пресування губчастого титану, лигатури та повернення залишку в цілий електрод або один маленький електричний ключ. Один електрод потрібно зварити в плавкий електрод. У той же час, щоб забезпечити однорідність складу витратного електрода, також необхідно налаштувати відповідні засоби, такі як тканина, зважування та змішування. По-друге, існують випадкові металургійні дефекти, такі як сегрегація, така як сегрегація складу та сегрегація затвердіння. Перший зумовлений нерівномірним розподілом домішкових елементів або легуючих елементів в електроді. Він утворюється шляхом затвердіння, коли плавка надто пізня, щоб збалансувати розподіл; останнє пов’язано з випадковими включеннями високої щільності (HDI) і включеннями низької щільності (LDI), ці включення не можуть бути повністю розчинені під час процесу плавки, що призводить до надзвичайно шкідливих металургійних дефектів, таких як включення.

1.2 Спосіб плавки у вакуумній дуговій печі з невитратними матеріалами (спрощений метод NC) На даний момент охолоджуваний водою мідний електрод замінив вольфрамово-торієвий тайванський золотий електричний метальник або графітовий електричний шків на початковому етапі титанової промисловості, що вирішило проблему проблема промислового забруднення, тому метод NC став важливим методом виплавки титану та титанових сплавів, а в Європі та США працюють багатотонні печі з ЧПУ. Водоохолоджувані мідні електроди діляться на два типи: одні самообертаються; інше - обертове магнітне поле, мета якого - запобігти спалюванню електрода дугою. NC-печі також можна розділити на два типи: один призначений для плавлення сировини в охолоджуваних водою мідних тиглях і відливання їх у злитки в охолоджуваних водою мідних формах; інший полягає в безперервному введенні сировини в охолоджувані водою мідні тиглі для плавлення та затвердіння.

Перевагами плавки з NC 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, а також 100% залишкових матеріалів можна додавати під час процесу плавлення для реалізації переробки титанового злитка 5 класу. Як процес плавки, метод NC є досить вигідним з точки зору покращення швидкості відновлення залишкових матеріалів і зниження витрат. Зазвичай печі NC і печі VAR використовуються разом, щоб повною мірою використовувати їхні відповідні переваги.