Metode taljenja šipki od titana i materijala za šipke od legura titana
Metode taljenja legure titana: metoda taljenja u vakuumskoj elektrolučnoj peći (poznata kao VAR metoda), metoda taljenja u vakuumskoj lučnoj peći koja se ne može potrošiti (Jianni NC metoda), metoda taljenja s hladnim ognjištem (naziva se CHM metoda), metoda taljenja u hladnom loncu ((naziva se CCM metoda), metoda elektrotaljenja troskom (naziva se ESR metoda).
1. Metoda taljenja vakuumske elektrolučne peći potrošnog materijala (naziva se VAR metoda)
S razvojem vakuumske tehnologije i primjenom računala, VAR metoda je brzo postala zrela industrijska proizvodna tehnologija za titan. Većina današnjih ingota titana i njegovih legura proizvodi se ovom metodom. Istaknute značajke VAR metode su niska potrošnja energije, velika brzina taljenja i ponovljivost dobre kvalitete. Ingot rastaljen VAR metodom ima dobru kristalnu strukturu i ujednačen kemijski sastav.
Tehničke karakteristike i prednosti modernih naprednih VAR peći:
(1) Potpuna koaksijalna ulazna snaga, što znači potpuna koaksijalnost po cijeloj visini peći, naziva se koaksijalno napajanje, što smanjuje pojavu segregacije;
(2) Električna kalibracija unutar lončića može se fino podesiti u smjeru X-osi/Y-osi.
(3) Ima precizan sustav za vaganje elektroda za postizanje stalne brzine taljenja. Ne samo da osigurava kvalitetu topljenja, već također osigurava ponovljivost i dosljednost svakog topljenja.
(4) Fleksibilnost, to jest, jedna peć može proizvesti različite vrste ingota i povećati veličinu ingota, što može uvelike poboljšati produktivnost.
(5) Ima dobru ekonomičnost.
Metoda "koaksijalnog napajanja" može izbjeći magnetsko curenje uzrokovano neuravnoteženom strujom napajanja lončića, oslabiti ili eliminirati štetne učinke induciranog magnetskog polja na proizvode taljenja i poboljšati električnu učinkovitost, čime se dobivaju ingoti stabilne kvalitete.
Moderne VAR peći mogu taliti velike ingote promjera 1,5 m i težine 32 t. Postoje tehnički problemi koje treba riješiti: prvo, metoda pripreme elektrode. Proces pripreme elektroda je vrlo težak. Za topljenje spužvastog titana i glavne legure potrebna je skupa preša. A vraćeni preostali materijal se utisne u čvrstu elektrodu ili jedan mali električni ključ. Pojedinačnu elektrodu također treba zavariti u potrošnu elektrodu. U isto vrijeme, kako bi se osigurala ujednačenost sastava potrošne elektrode, također je potrebno konfigurirati tkaninu, vaganje, miješanje itd. Odgovarajuće objekte. Drugo, postoje povremeni metalurški nedostaci kao što je segregacija, kao što je segregacija sastava i segregacija skrućivanja. Prvo je uzrokovano neravnomjernom raspodjelom elemenata nečistoća ili legirajućih elemenata u elektrodi, koja se skrutne prije nego što se raspodjela može uravnotežiti tijekom taljenja; potonje je uzrokovano povremenim uvođenjem inkluzija visoke gustoće (HDI) i inkluzija niske gustoće (HDI) u sirovine ili procese. LDI), ti se uključci ne mogu u potpunosti otopiti tijekom procesa taljenja, što rezultira izuzetno štetnim uključcima i drugim metalurškim nedostacima.
2. Metoda taljenja u vakuumskoj elektrolučnoj peći koja se ne troši (Jianmi NC metoda)
Trenutačno su bakrene elektrode hlađene vodom zamijenile volfram-torij titan elektrode ili grafitne elektrode u početnoj fazi industrije titana, rješavajući problem industrijskog onečišćenja, čineći NC metodu važnom metodom za taljenje titana i titan titana. Nekoliko tona NC Peć već radi u Europi i Sjedinjenim Državama.
Prednosti taljenja NC metodom su:
(1) Proces prešanja elektroda i elektroda za zavarivanje može se izostaviti;
(2) Može učiniti da luk dugo ostane na materijalu, čime se poboljšava ujednačenost sastava ingota;
(3) Mogu se koristiti sirovine različitih oblika i veličina, a 100% zaostalih materijala može se dodati tijekom procesa taljenja kako bi se ostvarilo recikliranje titana. Kao jednokratno taljenje, NC metoda je vrlo korisna iz perspektive poboljšanja oporavka zaostalih materijala i smanjenja troškova. Obično se NC peći i VAR peći koriste zajedno kako bi se u potpunosti iskoristile njihove prednosti.
3. Metoda hladnog topljenja (skraćeno CHM metoda)
Metalurški inkluzijski defekti u ingotima titana i titanovih legura uzrokovani kontaminacijom sirovina i abnormalnim procesima taljenja uvijek su utjecali na primjenu titana i titanovih legura u području zrakoplovstva. Kako bi se uklonile metalurške inkluzije u rotirajućim dijelovima motora zrakoplova od legure titana, pojavila se tehnologija taljenja s hladnim ognjištem. Najveća značajka CHM metode je razdvajanje procesa taljenja, rafinacije i skrućivanja, odnosno rastaljena šarža ulazi u hladno ložište i prvo se topi, zatim ulazi u područje rafinacije hladnog ložišta na rafinaciju, te se na kraju skrućuje u ingote. u području kristalizacije.
