Metody tavení titanových slitin se obecně dělí na: 1. Metoda tavení vakuové spotřební obloukové pece; 2. Nespotřební metoda tavení vakuové obloukové pece; 3. Metoda tavení studeným krbem; 4. metoda tavení kelímků za studena; 5. Elektrostruskové tavení pěti metod.
1. Metoda tavení vakuové spotřební obloukové pece (označovaná jako metoda VAR)
S rozvojem vakuové technologie a aplikací počítačů se metoda VAR rychle stala vyspělou průmyslovou výrobní technologií pro titan a většina dnešních titanových a jeho slitinových ingotů se vyrábí touto metodou. Charakteristickými rysy metody VAR jsou nízká spotřeba energie, vysoká rychlost tání a kvalitní reprodukovatelnost. Ingoty tavené metodou VAR mají dobrou krystalografickou strukturu a rovnoměrné chemické složení. Obvykle by měl být hotový ingot získán tavením metody VAR. Vyžadují se alespoň dvě přetavení. Při výrobě titanových ingotů metodou VAR jsou procesy používané výrobci po celém světě v podstatě podobné a rozdíl spočívá v použití různých metod a zařízení pro přípravu elektrod. Přípravu elektrod lze rozdělit do tří kategorií, jednou z nich je použití integrálních elektrod, které jsou nepřetržitě lisovány po částech, což eliminuje proces svařování elektrod; druhým je lisování jednodílných elektrod, které jsou přizpůsobeny a svařovány do spotřebních elektrod. A prostřednictvím plazmového argonového obloukového svařování nebo vakuového svařování pro svařování do jednoho; třetí je použití jiných metod tavení k přípravě litých elektrod.
Technické vlastnosti a výhody moderních pokročilých pecí VAR:
1) plný koaxiální příkon, tj. úplná koaxialita na výšce celého tělesa pece, nazývaná koaxiální napájení", aby se snížil výskyt segregace;
2) Elektrickou kalibraci v kelímku lze jemně sešladit v ose X/Y;
(3) Má přesný systém vážení elektrod a rychlost tání je automaticky řízena tak, aby bylo dosaženo tání při konstantních otáčkách. Zaručená kvalita tání;
(4) Zajistit opakovatelnost a konzistenci každého tavení;
(5) Flexibilita, to znamená, že jedna pec může produkovat různé typy ingotů a velký ingot, což může výrazně zlepšit produktivitu;
(6) Má dobrou ekonomiku. Metoda "koaxiálního napájení" může zabránit úniku magnetického zkreslení způsobenému nevyváženým napájecím proudem kelímku. Tlumit nebo eliminovat nepříznivé účinky indukovaných magnetických polí na tavicí produkty. A elektrická účinnost se zlepšuje, čímž se získávají ingoty se stabilní kvalitou. Účelem "tavení s konstantní rychlostí" je zlepšit kvalitu ingotu prostřednictvím pokročilého elektronického řídicího systému a snímače hmotnosti, aby byla zajištěna konstantní délka oblouku a rychlost tavení během procesu tavení, aby byl řízen proces tuhnutí. Může účinně zabránit segregaci a zajistit inherentní kvalitu ingotu. Kromě výše uvedených dvou charakteristik realizuje moderní pec VAR pro tavení titanu také rozsáhlou pec VAR. Moderní pec VAR dokáže tavit velké ingoty o průměru 1,5 m a hmotnosti 32 t. Metoda vAR je standardní průmyslovou metodou tavení pro moderní titan a slitiny titanu. Existují následující technologie, které je třeba vyřešit. Za prvé, metoda přípravy elektrody. Proces přípravy elektrod je velmi komplikovaný. Je nutné použít drahý lis k lisování houbového titanu, mezilehlé slitiny a zbytkového materiálu do integrální elektrody nebo jediné malé elektrické spouště. Jedna elektroda musí být také přivařena do spotřební elektrody. Současně, aby byla zajištěna jednotnost složení spotřební elektrody, je také nutné nakonfigurovat odpovídající zařízení, jako je tkanina, vážení a míchání. Za druhé, existují příležitostné metalurgické vady, jako je segregace. Jako je segregace složení a segregace tuhnutí. www.lh-ti.com zavedeno, že první je způsoben nerovnoměrným rozložením nečistotových prvků nebo legujících prvků v elektrodě. Ten je způsoben občasným zaváděním inkluzí s vysokou hustotou (HDI) a inkluze s nízkou hustotou (LDI) do surovin nebo procesu a tyto inkluze nelze během procesu tavení zcela rozpustit. Vést ke vzniku metalurgických defektů, jako jsou extrémně škodlivé inkluze.
2. Nespotřební metoda tavení vakuové obloukové pece (metoda Jian Mi NC)
V současné době vodou chlazená měděná elektroda nahradila wolframovo-thoriové galvanické pokovování nebo grafitové galvanické pokovování v počáteční fázi titanového průmyslu, což řeší problém průmyslového znečištění, takže metoda NC se stala důležitou metodou pro tavení titanu a titanového zlata. NC pece jsou již v provozu v Evropě a Americe. Existují dva typy vodou chlazených měděných elektrod: jedna je samorotující; druhým je rotující magnetické pole, jehož účelem je zabránit oblouku v hoření elektrody. NC pece lze také rozdělit do dvou typů: jedním z nich je tavit suroviny ve vodou chlazeném měděném kelímku a odlévat do ingotů ve vodou chlazené měděné formě; druhým je nepřetržité nalévání surovin do vodou chlazeného měděného kelímku, tavení a tuhnutí. Výhody NC tavení jsou: 1. Proces lisování elektrod a svařovacích elektrod lze vynechat; 2. Oblouk může zůstat na materiálu po dlouhou dobu, čímž se zlepší homogenizace složení ingotu; 3. Suroviny různých tvarů a velikostí mohou být použity v Během procesu tavení lze také přidat 100% zbytkový materiál k realizaci recyklace titanu. Jako proces tavení je metoda NC velmi prospěšná, pokud jde o zlepšení míry výtěžnosti zbytkových materiálů a snížení nákladů. Obvykle se NC pece a VAR pece používají v kombinaci, aby se plně využilo jejich příslušných výhod.
3. Metoda tavení studeným krbem (označovaná jako metoda CHM)
Metalurgické inkluze ingotů titanu a titanové slitiny způsobené znečištěním surovin a abnormálním procesem tavení vždy ovlivnily aplikaci titanu a slitiny titanu v leteckém průmyslu. Aby se odstranily metalurgické inkluze v rotujících částech leteckých motorů z titanové slitiny, vznikla technologie tavení studeným krbem. Největším rysem metody CHM je oddělení procesů tání, rafinace a tuhnutí, to znamená, že roztavený náboj se nejprve roztaví po vstupu do krbu a poté vstoupí do rafinační zóny studeného krbu pro rafinaci a nakonec ztuhne na ingoty v krystalizační zóně. Významnou výhodou technologie CHM je, že na stěně studeného krbu může být vytvořena kondenzátní kůra a její "viskózní zóna" může zachytit inkluze s vysokou hustotou (HDI), jako jsou WC, Mo, Ta atd. Současně v rafinační zóně, inkluze s nízkou hustotou Prodloužená doba zdržení částic (LDI) ve vysokoteplotní kapalině může zajistit úplné rozpuštění LDI, čímž účinně odstraní vady inkluze. To znamená. Mechanismus čištění tavení studeného krbu lze rozdělit do dvou typů: gravitační separace a separace tání.
3.1 Metoda tavení elektronového paprsku za studena (zkráceně EBCHM) Tavení elektronovým paprskem (zkráceně EB) je proces, při kterém se energie vysokorychlostních elektronů používá k tomu, aby samotný materiál generoval teplo pro tavení a rafinaci. EB pec se studeným ohništěm se nazývá EBCHM. Metoda EBCHM má vynikající funkce, které tradiční metoda tavení nemá:
(1) Účinně odstraňte inkluze s vysokou hustotou (HDI), jako je tantal, molybden, wolfram, karbid wolframu a nitrid titanu. Inkluze s nízkou hustotou (LDI), jako je oxid titaničitý;
(2) Může přijmout různé metody krmení a zpětné získávání zbytků titanu je poměrně snadné, to znamená, že lze použít zbytky, které nelze použít jinými metodami tavení, a stále lze získat čisté titanové ingoty, což výrazně snižuje náklady na produkt;
(3) Může být přímo vzorkován z kovové kapaliny pro účely analýzy a zkoušení.
(4) Může vyrábět ingoty ve speciálním tvaru, snižovat výrobní proces, snižovat spotřebu surovin a zlepšovat výnos;
Metoda EBCHM má také následující nevýhody:
(1) Tavení musí být prováděno za podmínek vysokého vakua, takže houbovitý titan s vysokým obsahem chloridů nelze použít k přímému tavení;
(2) Slitinové prvky jsou těkavé a obtížně kontrolovatelné chemické složení.
3.2 Plazmová metoda tavení na studeném podloží (tzv. metoda PCHM)
Metoda PCHM používá plazmový oblouk generovaný ionizací inertního plynu jako zdroj tepla a může dokončit tavení v širokém tlakovém rozsahu od nízkého vakua až po téměř atmosférický tlak. Pozoruhodným rysem této metody je, že může zajistit slitinové komponenty s různými tlaky par a v procesu tavení není žádný zřejmý rozdíl. Tato metoda má schopnost zlepšit tradiční vlastnosti kovů a může realizovat tavení diverzifikovaných slitin. Jedná se o ekonomičtější metodu než tradiční metody tavení. metoda tavení. Pomocí této metody pro tavení, pro titan a slitiny titanu lze získat ideální ingoty v jednom tavení. Výhody moderní metody PCHM jsou:
(1) Investice do zařízení jsou nízké, snadno ovladatelné, bezpečné a spolehlivé;
(2) Lze použít různé druhy a formy surovin a míra využití zbytkových materiálů je vysoká.
(3) zajistit chemické složení diverzifikovaných slitin;
(4) Realizujte nákladné rekuperaci a opětovné použití inertního plynu, čímž se sníží výrobní náklady. Nevýhodou metody PCHM je nízká elektrická účinnost. EBCHM a PCHM jsou podobné v tom, že oba mohou eliminovat HDI a LDI. Obecně platí, že první je vhodnější pro tavení čistého titanu; pro slitiny je vhodnější. Stejně jako metoda VAR, výše uvedené dvě metody realizují širokou škálu řízení automatizace procesů, včetně parametrů procesu (rychlost tání, rozložení teploty během tavení a tuhnutí, změny ve složení během tavení, stupeň odstranění nerozpustných inkluzí atd.) a kvality. .
4. Metoda tavení kelímkem za studena (zkráceně metoda CCM)
V roce 1980 vyvinula americká společnost Ferrosilicon proces indukčního tavení bez strusky a posunula metodu CCM do průmyslových výrobních aplikací pro výrobu titanových ingotů a titanových přesných odlitků. V posledních letech v některých hospodářsky rozvinutých zemích začala metoda CCM vstupovat do rozsahu průmyslové výroby. Maximální průměr ingotu je 1 m a délka je 2 m a jeho vyhlídky na vývoj jsou poutavé. Proces tavení metodou CCM se provádí v kovovém kelímku, který je kombinací vodou chlazených obloukových bloků nebo měděných trubek, které nejsou vzájemně vodivé. Největší výhodou této kombinace je, že mezera mezi jednotlivými dvěma bloky je zesílené magnetické pole a je generováno silné magnetické pole. Míchání vyrovnává chemické složení a teplotu, což zlepšuje kvalitu produktu. Metoda CCM kombinuje charakteristiky metody VAR a indukčního tavení žáruvzdorných materiálů kelímkem. Nevyžaduje žáruvzdorné materiály ani elektrody k získání vysoce kvalitních ingotů s rovnoměrným složením a bez znečištění kelímkem. Ve srovnání s metodou VAR má metoda CCM výhody nízkých nákladů na zařízení a jednoduché obsluhy, ale ze současného hlediska je technologie stále ve fázi vývoje.
5. Metoda tavení elektrostrusky (označovaná jako metoda ESR)
Metoda ESR přeměňuje elektrickou energii na tepelnou energii pomocí kolize nabitých částic, když elektrický proud prochází vodivou elektrostruskou. To znamená, že tepelná energie generovaná odolností strusky se používá k tavení a rafinaci náboje. Metoda ESR používá spotřební elektrody pro elektrostruskové tavení v neaktivní strusce (CaF2), které lze přímo odlévat do ingotů stejného tvaru a mají dobrou kvalitu povrchu, která je vhodná pro přímé zpracování v dalším procesu. Výhody této metody jsou:
(1) Úplná koaxialita esrační pece zajišťuje opakovatelnost nejkvalitnějších ingotů;
(2) Ingot krystalizuje v axiálním směru a struktura je hustá a rovnoměrná;
(3) Systém vážení elektrod a systém řízení rychlosti tavení s extrémně vysokou přesností;
(4) Zařízení je jednoduché a obsluha je pohodlná. Nevýhodou je, že kontaminaci ingotu struskou nelze vypustit.
Kontaktujte nás pro více informací. Děkuju
Nicole
Společnost: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
Cuntry:Čína
Přidat: Baoti silnice, Jintai, Baoji město, Shaanxi, Čína
Cel:+86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
Webové stránky:www.jm-titanium.com
