Els mètodes de fosa d'aliatge de titani es divideixen generalment en: 1. Mètode de fosa de forn d'arc consumible al buit; 2. Mètode de fosa del forn d'arc al buit no consumible; 3. Mètode de fosa en llar freda; 4. Mètode de fosa de gresol en fred; 5. Cinc mètodes de fosa d'electroescòries.
1. Mètode de fusió del forn d'arc consumible al buit (anomenat mètode VAR)
Amb el desenvolupament de la tecnologia del buit i l'aplicació d'ordinadors, el mètode VAR s'ha convertit ràpidament en una tecnologia de producció industrial madura per al titani, i la majoria del titani actual i els seus lingots d'aliatge es produeixen mitjançant aquest mètode. Les característiques més destacades del mètode VAR són el baix consum d'energia, l'alta velocitat de fusió i la reproductibilitat de bona qualitat. Els lingots fosos pel mètode VAR tenen una bona estructura cristal·logràfica i una composició química uniforme. Normalment, el lingot acabat s'ha d'obtenir mitjançant la fusió del mètode VAR. Calen almenys dues refusions. En la producció de lingots de titani pel mètode VAR, els processos utilitzats pels fabricants d'arreu del món són bàsicament similars, i la diferència rau en l'ús de diferents mètodes i equips de preparació d'elèctrodes. La preparació d'elèctrodes es pot dividir en tres categories, una és l'ús d'elèctrodes integrals que es pressionen contínuament per porcions, eliminant el procés de soldadura d'elèctrodes; l'altre és el premsat d'elèctrodes d'una sola peça, que s'adapten i es solden en elèctrodes consumibles. I mitjançant la soldadura per arc d'argó de plasma o la soldadura al buit per soldar en un; el tercer és utilitzar altres mètodes de fosa per preparar elèctrodes de fosa.
Característiques tècniques i avantatges dels moderns forns VAR avançats:
(1) Entrada de potència coaxial completa, és a dir, coaxialitat completa a l'alçada de tot el cos del forn, anomenada font d'alimentació coaxial, per reduir l'aparició de segregació;
(2) El calibratge elèctric del gresol es pot ajustar a l'eix X/eix Y;
(3) Té un sistema de pesatge d'elèctrodes precís i la velocitat de fusió es controla automàticament per aconseguir una fusió a velocitat constant. Qualitat de fusió garantida;
(4) Assegureu-vos la repetibilitat i la consistència de cada fosa;
(5) Flexibilitat, és a dir, un forn pot produir una varietat de tipus de lingots i el lingot a gran escala, que pot millorar considerablement la productivitat;
(6) Té una bona economia. El mètode "font d'alimentació coaxial" pot evitar la fuita de polarització magnètica causada pel corrent de subministrament desequilibrat del gresol. Atenuar o eliminar els efectes adversos dels camps magnètics induïts sobre els productes de fosa. I es millora l'eficiència elèctrica, obtenint així lingots de qualitat estable. L'objectiu de la "fosa a velocitat constant" és millorar la qualitat del lingot, mitjançant el sistema de control electrònic avançat i el sensor de pes per garantir la longitud constant de l'arc i la velocitat de fusió durant el procés de fosa, per controlar el procés de solidificació. Pot prevenir eficaçment la segregació i garantir la qualitat inherent del lingot. A més de les dues característiques anteriors, el modern forn VAR per a la fosa de titani també realitza el forn VAR a gran escala. El modern forn VAR pot fondre grans lingots amb un diàmetre d'1,5 m i un pes de 32 t. El mètode vAR és el mètode de fusió industrial estàndard per als moderns aliatges de titani i titani. Hi ha les següents tecnologies per resoldre. En primer lloc, el mètode de preparació dels elèctrodes. El procés de preparació dels elèctrodes és molt complicat. Cal utilitzar una premsa cara per pressionar l'esponja de titani, l'aliatge intermedi i el material residual de retorn en un elèctrode integral o un únic disparador elèctric petit. També cal soldar un elèctrode únic en un elèctrode consumible. Al mateix temps, per garantir la uniformitat de la composició de l'elèctrode consumible, també cal configurar les instal·lacions corresponents, com ara tela, pesatge i mescla. En segon lloc, hi ha defectes metal·lúrgics ocasionals com la segregació. Com ara la segregació de composició i la segregació de solidificació. www.lh-ti.com va presentar que el primer es deu a la distribució desigual d'elements d'impureses o elements d'aliatge a l'elèctrode. Aquest últim és causat per la introducció ocasional d'inclusions d'alta densitat (HDI) i inclusions de baixa densitat (LDI) a les matèries primeres o al procés, i aquestes inclusions no es poden dissoldre completament durant el procés de fosa. Conduir a la generació de defectes metal·lúrgics com inclusions extremadament nocives.
2. Mètode de fosa del forn d'arc al buit no consumible (mètode Jian Mi NC)
Actualment, l'elèctrode de coure refrigerat per aigua ha substituït la galvanoplastia de tungstè-tori o la galvanoplastia de grafit en l'etapa inicial de la indústria del titani, solucionant el problema de la contaminació industrial, de manera que el mètode NC s'ha convertit en un mètode important per a la fosa de titani i titani. or. Els forns NC ja funcionen a Europa i Amèrica. Hi ha dos tipus d'elèctrodes de coure refrigerats per aigua: un és autogirant; l'altre és el camp magnètic giratori, el propòsit del qual és evitar que l'arc cremi l'elèctrode. Els forns NC també es poden dividir en dos tipus: un consisteix a fondre matèries primeres en un gresol de coure refrigerat per aigua i colar-los en lingots en un motlle de coure refrigerat per aigua; l'altre és abocar contínuament matèries primeres en un gresol de coure refrigerat per aigua, fondre i solidificar. Els avantatges de la fosa NC són: 1. Es pot ometre el procés de premsar elèctrodes i elèctrodes de soldadura; 2. L'arc pot romandre sobre el material durant molt de temps, millorant així l'homogeneïtzació de la composició del lingot; 3. Les matèries primeres de diferents formes i mides es poden utilitzar durant el procés de fosa, també es pot afegir material residual al 100 per cent per realitzar el reciclatge de titani. Com a procés de fosa, el mètode NC és força beneficiós pel que fa a la millora de la taxa de recuperació de materials residuals i a la reducció de costos. Normalment, els forns NC i els forns VAR s'utilitzen en combinació per aprofitar al màxim els seus respectius avantatges.
3. Mètode de fusió a la llar freda (anomenat mètode CHM)
Els defectes d'inclusió metal·lúrgica dels lingots de titani i aliatges de titani causats per la contaminació de les matèries primeres i el procés de fosa anormal sempre han afectat l'aplicació de titani i aliatge de titani en el camp aeroespacial. Per tal d'eliminar les inclusions metal·lúrgiques a les parts giratòries dels motors d'avions d'aliatge de titani, va sorgir la tecnologia de fusió de foc fred. La característica més important del mètode CHM és la separació dels processos de fusió, refinació i solidificació, és a dir, la càrrega fosa es fon primer després d'entrar a la llar de ling, i després entra a la zona de refinament de la llar freda per refinar-la i finalment es solidifica. en lingots a la zona de cristal·lització. L'avantatge significatiu de la tecnologia CHM és que es pot formar una crosta de condensat a la paret del llit de la llar freda, i la seva "zona viscosa" pot capturar inclusions d'alta densitat (HDI) com WC, Mo, Ta, etc. al mateix temps, a la zona de refinament, inclusions de baixa densitat El temps de residència estès de les partícules (LDI) en el líquid d'alta temperatura pot assegurar la dissolució completa del LDI, eliminant així de manera efectiva els defectes d'inclusió. Això es per dir. El mecanisme de purificació de la fosa en fred es pot dividir en dos tipus: separació per gravetat i separació per fusió.
3.1 Mètode de fusió del feix d'electrons en fred (EBCHM) La fusió del feix d'electrons (EB per abreujar) és un procés en què l'energia dels electrons d'alta velocitat s'utilitza per fer que el propi material generi calor per a la fosa i el refinat. Un forn EB amb una llar freda s'anomena EBCHM. El mètode EBCHM té unes funcions excel·lents que el mètode de fosa tradicional no té:
(1) Eliminar eficaçment les inclusions d'alta densitat (HDI) com ara tàntal, molibdè, tungstè, carbur de tungstè i nitrur de titani. Inclusions de baixa densitat (LDI) com l'òxid de titani;
(2) Pot acceptar una varietat de mètodes d'alimentació, i la recuperació de residus de titani és relativament fàcil, és a dir, es poden utilitzar restes que no es poden utilitzar per altres mètodes de fosa i encara es poden obtenir lingots de titani pur, la qual cosa redueix molt. el cost del producte;
(3) Es pot prendre mostres directament del líquid metàl·lic per a l'anàlisi i la prova;
(4) Pot produir lingots amb forma especial, reduir el procés de producció, reduir el consum de matèries primeres i millorar el rendiment;
El mètode EBCHM també té els següents desavantatges:
(1) La fosa s'ha de dur a terme en condicions de buit elevat, de manera que el titani d'esponja amb alt contingut de clorur no es pot utilitzar per a la fosa directa;
(2) Els elements d'aliatge són volàtils i difícils de controlar la composició química.
3.2 Mètode de fosa en llit fred de plasma (anomenat mètode PCHM)
El mètode PCHM utilitza l'arc de plasma generat per la ionització del gas inert com a font de calor i pot completar la fosa en un ampli rang de pressió des del baix buit fins a la pressió atmosfèrica propera. La característica notable d'aquest mètode és que pot garantir components d'aliatge amb diferents pressions de vapor i no hi ha cap diferència òbvia en el procés de fosa. Aquest mètode té la capacitat de millorar les propietats tradicionals del metall i pot realitzar la fosa d'aliatges diversificats. És un mètode més econòmic que els mètodes de fosa tradicionals. mètode de fosa. Mitjançant aquest mètode per a la fosa, per a titani i aliatges de titani, es poden obtenir lingots ideals en una fosa. Els avantatges del mètode modern PCHM són:
①La inversió en equip és baixa, fàcil d'operar, segura i fiable;
② Es poden utilitzar diferents tipus i formes de matèries primeres i la taxa de recuperació de materials residuals és alta;
③ Garantir la composició química dels aliatges diversificats;
④ Aconseguiu una costosa recuperació i reutilització de gas inert, reduint els costos de producció. El desavantatge del mètode PCHM és la baixa eficiència elèctrica. EBCHM i PCHM són similars perquè tots dos poden eliminar HDI i LDI. En general, el primer és més adequat per a la fosa de titani pur; per als aliatges, aquest últim és més adequat. Igual que el mètode VAR, els dos mètodes anteriors realitzen una àmplia gamma de control d'automatització del procés, inclosos els paràmetres del procés (velocitat de fusió, distribució de la temperatura durant la fusió i la solidificació, canvis en la composició durant la fusió, grau d'eliminació d'inclusions insolubles, etc.) i qualitat. . .
4. Mètode de fusió de gresol en fred (métode CCM per abreujar)
A la dècada de 1980, la American Ferrosilicon Company va desenvolupar el procés de fusió per inducció sense escòries i va impulsar el mètode CCM a aplicacions de producció industrial per a la producció de lingots de titani i peces de fosa de precisió de titani. En els últims anys, en alguns països desenvolupats econòmicament, el mètode CCM ha començat a entrar a l'escala de la producció industrial. El diàmetre màxim del lingot és d'1 m i la longitud és de 2 m, i la seva perspectiva de desenvolupament és atractiva. El procés de fosa del mètode CCM es porta a terme en un gresol metàl·lic que és una combinació de blocs d'arc refrigerats per aigua o tubs de coure que no són conductors entre si. El major avantatge d'aquesta combinació és que la bretxa entre cada dos blocs és un camp magnètic millorat i es genera un camp magnètic fort. L'agitació alinea la composició química i la temperatura, la qual cosa millora la qualitat del producte. El mètode CCM combina les característiques del mètode VAR i la fusió per inducció en gresol de materials refractaris. No requereix materials refractaris ni elèctrodes per obtenir lingots d'alta qualitat amb composició uniforme i sense contaminació del gresol. En comparació amb el mètode VAR, el mètode CCM té els avantatges d'un baix cost de l'equip i un funcionament senzill, però des del punt de vista actual, la tecnologia encara es troba en fase de desenvolupament.
5. Mètode de fosa d'electroescòries (anomenat mètode ESR)
El mètode ESR converteix l'energia elèctrica en energia tèrmica mitjançant la col·lisió de partícules carregades quan un corrent elèctric passa a través de l'electroescòria conductora. És a dir, l'energia tèrmica generada per la resistència a l'escòria s'utilitza per fondre i refinar la càrrega. El mètode ESR utilitza elèctrodes consumibles per a la fosa d'electroescòries en escòries inactives (CaF2), que es poden colar directament en lingots de la mateixa forma i té una bona qualitat superficial, que és adequada per al processament directe en el següent procés. Els avantatges d'aquest mètode són:
(1) La coaxialitat completa del forn ESR garanteix la repetibilitat dels lingots de millor qualitat;
(2) El lingot es cristal·litza en direcció axial i l'estructura és densa i uniforme;
(3) Sistema de pesatge d'elèctrodes i sistema de control de velocitat de fosa amb una precisió extremadament alta;
(4) L'equip és senzill i el funcionament és convenient. El desavantatge és que la contaminació del lingot per l'escòria no es pot drenar.
Contacta amb nosaltres per a més informació. Gràcies
Nicole
Empresa: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
País: Xina
Afegiu: carretera de Baoti, Jintai, ciutat de Baoji, Shaanxi, Xina
Cel: més 86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
Lloc web: www.jm-titanium.com
