Технология и техническая перспектива выплавки материалов из титановых сплавов, таких как титановый стержень и пруток из титановых сплавов -1

С развитием науки и техники и повышением уровня жизни людей,Титановый слиток 5-го класса все больше и больше используется в промышленном производстве, аэрокосмической отрасли, национальной обороне и повседневной жизни, поэтому требования к титану и титановым сплавам, а также к их характеристикам растут. Чем выше плавка, тем плавка сырья из титановых сплавов, несомненно, является наиболее важным и ответственным звеном. Качество его выплавки напрямую влияет на соответствие эксплуатационных показателей готовой продукции после последующей обработки требованиям к продукции, что способствует развитию современной технологии выплавки титановых сплавов. К ним относятся разработка новых технологий, таких как электронно-лучевые и плазменные печи охлаждения, которые создали хорошие условия и основу для улучшения металлургического качества и механических свойств слитков титановых сплавов.

1. Метод плавки титанового сплава.

1.1 Метод плавки в вакуумной расходуемой электродуговой печи (называемый методом ВАР)

С развитием вакуумной технологии и применением компьютеров метод VAR быстро стал зрелой технологией промышленного производства титановых слитков 5-го класса. Большая часть современных слитков титана и его сплавов производится этим методом. Отличительными особенностями метода VAR являются низкое энергопотребление, высокая скорость плавления и хорошая воспроизводимость качества. Слиток, выплавленный методом ВДП, имеет хорошую кристаллическую структуру и однородный химический состав. Обычно готовый слиток плавят методом ВАР. Требуется не менее двух раз переплавки.

Производство титановых слитков методом ВАР по своей сути аналогично процессам, используемым производителями по всему миру. Разница заключается в использовании разных методов и оборудования для подготовки электродов. Подготовку электродов можно разделить на три категории. Исключен процесс электродной сварки: второй заключается в прессовании одиночного электрода и сварке его плавящимся электродом. И сварены в одно целое с помощью плазменной аргонодуговой сварки или вакуумной сварки; третий — использовать другие способы плавки для приготовления литейных электродов.

Технические особенности и преимущества современной усовершенствованной печи ВАР:

(1) Полная коаксиальная входная мощность, то есть полная соосность на высоте корпуса печи, называемая коаксиальным источником питания, для уменьшения возникновения сегрегации;

(2) Электрическую калибровку внутри тигля можно точно настроить по оси X/Y;

(3) Оснащен точной системой взвешивания электродов, скорость плавления контролируется автоматически, обеспечивая плавление с постоянной скоростью». Гарантированное качество плавки;

(4) Обеспечивать повторяемость и последовательность каждой плавки;

(5) Гибкость, то есть одна печь может производить слитки различных типов и крупногабаритные слитки, что может значительно повысить производительность;

(6) У него хорошая экономика.

Метод «коаксиального источника питания» позволяет избежать утечки магнитного смещения, вызванной несбалансированным током питания тигля, ослабить или устранить неблагоприятное воздействие индуцированного магнитного поля на продукты плавки, а также повысить электрический КПД для получения слитков. со стабильным качеством.

Целью «плавки с постоянной скоростью» является улучшение качества слитка. Усовершенствованная электрическая система управления и датчик веса используются для обеспечения постоянной длины дуги и постоянной скорости плавления в процессе плавки, тем самым контролируя процесс коагуляции. Это может эффективно предотвратить сегрегацию и обеспечить неотъемлемое качество слитка.

В дополнение к двум вышеуказанным характеристикам печь VAR для современной выплавки титана также оснащена крупногабаритной печью VAR. Современная печь ВАР позволяет плавить крупные слитки диаметром 1,5 м и весом 32 т. Метод VAR является стандартом для современного титана и титановых сплавов. Промышленный метод плавки. Еще предстоит решить следующие технологии. Во-первых, способ подготовки электродов. Процесс подготовки электродов очень трудоемкий. Необходимо использовать дорогой пресс для прессования губчатого титана, лигатуры и возвратного остатка в целый электрод или один небольшой электрический ключ. Одиночный электрод необходимо сварить в плавящийся электрод. При этом для обеспечения однородности состава плавящегося электрода необходимо также настроить соответствующие средства, такие как сукно, взвешивание и смешивание. Во-вторых, иногда возникают металлургические дефекты, такие как сегрегация, например сегрегация состава и сегрегация затвердевания. Первое связано с неравномерным распределением примесных или легирующих элементов в электроде. Он образуется в результате затвердевания, когда плавка уже слишком поздно, чтобы сбалансировать распределение; последнее происходит из-за случайных включений высокой плотности (HDI) и включений низкой плотности (LDI), эти включения не могут быть полностью растворены в процессе плавки, что приводит к чрезвычайно вредным металлургическим дефектам, таким как включения.

1.2 Неплавящийся метод плавки в вакуумной дуговой печи (упрощенный метод NC) В настоящее время медный электрод с водяным охлаждением заменил вольфрам-ториевый тайваньский золотой электрический метатель или графитовый электрический шкив на начальном этапе титановой промышленности, что решило проблему проблема промышленного загрязнения, в результате чего метод NC стал важным методом выплавки титана и титановых сплавов, а в Европе и США работают многотонные печи NC. Штаты. Медные электроды с водяным охлаждением делятся на два типа: самовращающиеся; другой — вращающееся магнитное поле, цель которого — предотвратить сжигание электрода дугой. Печи NC также можно разделить на два типа: одни предназначены для плавки сырья в медных водоохлаждаемых тиглях и отливки его в слитки в медных формах с водяным охлаждением; другой — непрерывная подача сырья в медные тигли с водяным охлаждением для плавления и затвердевания.

Преимущества плавки с ЧПУ:

① Процесс прессования и сварки электродов можно исключить;

② Благодаря этому дуга может оставаться на материале в течение длительного времени, тем самым улучшая однородность состава слитка;

③ Можно использовать сырье разных форм и размеров, а в процессе плавки можно добавлять 100% остаточных материалов для реализации переработки титанового слитка 5-го класса. Как процесс плавки, метод NC весьма выгоден с точки зрения повышения степени восстановления остаточных материалов и снижения затрат. Обычно печь NC и печь VAR используются вместе, чтобы в полной мере раскрыть их преимущества.