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钛棒、钛合金棒等钛合金材料熔炼的工艺与技术展望

2019-12-13

     随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高,钛在工业生产、航空航天、国防军工以及日常生活中的应用越来越多,从而钛合金棒厂家对钛及钛合金和性能的要求越来越高,而钛合金原料的 熔炼无疑是最重要最关键的一环,其熔炼的优劣直接影响到后续加工的成品的性能指标是否达到产品要求,从而推动了钛合金现代熔炼技术的发展,其中包括电子束、等离子冷床炉等新技术的发展,为提高钛合金铸锭的冶金质量和力学性能创造了良好的条件和基础。

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  1、钛合金熔炼方法

  1.1 真空自耗电弧炉熔炼法(简称VAR法)

  随着真空技术的发展和计算机的应用,VAR法很快成为钛的成熟的工业生产技术,今天的钛及其合金铸锭绝大部分是使用此方法生产的。VAR法显着特点是功率消耗低、熔化速度高和良 好的质量重现性,VAR法熔炼的铸锭具有良好的结晶组织和均匀的化学成分。通常, 成品铸锭应由VAR法熔炼制得. 至少要经过两次重熔。

  用VAR法生产钛铸锭,世界各国生产厂家使用的工艺基本相似,差别在于使用不同的电极制备方式和设备.电极制备可分为三大类,一是采用按份加料连续压制的整体电极,排除了电 极焊接工序:二是单块电极压制,拼焊成自耗电极。并通过等离子氩弧焊或真空焊焊接成一体;三是利用其它熔炼法制备铸造电极。

  现代先进的VAR炉的技术特点和优势:

  (1)全同轴功率输入,也就是说整个炉体高度上的完全同轴性,称 同轴供电’,减少偏析现象的产生;

  (2)坩埚内电校可在X 轴向/Y轴向上微调;

  (3)具有电极称重系统,熔炼速率得到自动控制,实现了恒速熔炼’。保证了熔炼质量;

  (4)保证每次熔炼的重复性和一致性;

  (5)灵活性,即一台炉子能够生产多种锭型以及铸锭的 大型化,可大幅度提高生产率;

  (6)具有良好的经济性。

  “同轴供电”方式可以避免因坩埚供给电流不平衡所造成的磁偏漏.减弱或消除感应磁场对熔炼产品的不利影响.并且提高了电效率,从而获得质量稳定的铸锭。

  “恒速熔炼”的目的是为了提高铸锭质量,通过先进的电控系统和重量传感器来确保熔炼过程中电弧的长度和熔化速率的恒定,从而控制了凝同过程。可以有效的防止偏析现象,保障 了铸锭的内在质量。


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