Industriell produksjon av titan og titanlegeringer, enten det er omsmeltede forbrukselektroder eller smidde emner, eller spesialformede støpegods, oppnås for det meste gjennom vakuumsmelting av elektrodebue. Med utviklingen og fremskrittet av moderne teknologi har smeltingen av titan og titanlegeringer, inkludert smelting av elektroder som kan brukes i vakuum, utviklet noen nye avanserte teknologier. Representative teknologier de siste årene er som følger:
1. Fremstillingsmetode for elektroder for vakuumsmelting av titanlegeringer med direkte tilsetning av metaller med høyt smeltepunkt
Basert på den konvensjonelle fremstillingen av elektroder for vakuum-forbrukbar buesmelting av titanlegeringer, kan metoden for sveiseelektroder som består av direkte pressede elektrodeblokker med visse spor og høysmeltemetallstenger som er egnet for formen til elektrodeblokksporene brukes til å smelte høykvalitets ingots med jevn sammensetning og ingen segregering som oppfyller kravene til forholdsberegningen ved å velge en passende vakuum-forbrukbar lysbuesmelteprosess.
2. Prosessen med å starte lysbuen på nytt etter strømbrudd under vakuumsmelting av titan og titanlegeringer
Prosessen med å starte lysbuen på nytt etter strømbrudd under vakuumsmelting av titan og titanlegeringer inkluderer følgende trinn: når lysbuen startes på nytt etter at smeltingen er avbrutt, økes smeltestrømmen raskt til 75-80 % av den normale smeltestrømmen, og smeltestrømmen opprettholdes på dette tidspunktet; når kanten av smeltebassenget når smeltedigelveggen, opprettholdes den i 2-3 minutter, og deretter økes smeltestrømmen på dette tidspunktet raskt til normal smeltestrøm. Fordelen med denne prosessen er at den totale lysbuestarttiden blir kraftig forkortet, gapet mellom barren og digelveggen etter at kjølevolumet krymper, og det indre krympehulrommet som dannes ved avkjøling og størkning av barren unngås: når smeltestrømmen når 75 ~ 80% av den normale smeltestrømmen, smeltestrømmen opprettholdes i en periode, slik at smeltehastigheten til elektroden og det størknede smeltede bassenget kan kontrolleres mer nøyaktig, og en stor mengde smeltet væske unngås fra å strømme inn i gapet mellom blokken og smeltedigelveggen øyeblikkelig, eller forårsake kuldedefekter.
3. Smelte- og resirkuleringsmetode for rent titanblokkavfall
Smelte- og resirkuleringsmetoden for rent titanblokkavfall bruker en elektronstråle-kaldherdovn med 6 elektronkanoner, laster råvarene til de valgte komponentene inn i materen til elektronstråle-kaldherdovnen, smelter og kjøler deretter den oppnådde ingoten ut av ovnen for å oppnå det ferdige produktet. Denne metoden bruker direkte TA1 resirkulerte materialer for smelting, unngår knusing av avfallsmaterialer, pressing av elektrodeblokker og sveising av elektroder. Enkel ingotsmelting kan smelte 9 barer med en totalvekt på ca. 6,5 tonn per dag, og dobbel ingotsmelting kan smelte 18 barer med en totalvekt på ca. 13 tonn per dag, noe som i stor grad forbedrer resirkuleringseffektiviteten og hastigheten.
4. Elektronstråle-kaldsjikt-smelte- og resirkuleringsmetode for titan- og titanlegeringsflislignende avfall
Elektronstråle-kaldsjikt-smelte- og resirkuleringsmetoden for titan- og titanlegerings-brikkelignende avfall, prosessen er: i henhold til sammensetningen av den smeltede titan- og titanlegeringen, vei rent titan-chip-lignende avfall, eller vei en eller to av rent titan chip-lignende avfall og titanium legeringer chip-lignende avfall og bland dem med svamp titan og rene legeringer additive elementer og/eller mellomlegeringer, mengden rent titan og titan legeringer chip-lignende avfall tilsatt blandingen er 10% ~ 90 % av masseprosent; trykk den deretter inn i en elektrodeblokk, og bruk en elektronstråle-kaldsjiktsmelteovn for å utføre en elektronstråle-kaldsjiktsmelting på elektrodeblokken for å oppnå en titan- eller titanlegeringsblokk. Denne metoden kan produsere kvalifiserte rene titanblokker med opptil 100 % rent titanbrikkelignende avfall, eller produsere kvalifiserte titanlegeringsblokker med opptil 90 % titan- og titanlegeringsbrikkelignende avfall; bare én elektronstråle-kaldsjiktsmelting er nødvendig, og ingen sekundær eller tertiær smelting er nødvendig.
5. Smeltemetode for ren titan og titanlegering ingots
Smeltemetoden for rene titan- og titanlegeringsblokker er som følger: vei tilsetningselementer av svamp av titan eller rent legering, mellomlegering og svamptitan, trykksvamp titan eller blandede tilsetningselementer av rene legeringer, mellomlegering og svamptitan til elektrodeblokker, sveising den pressede elektroden blokkerer seg til elektroder, og bruk en elektronstråle-kaldsjiktovn for å utføre elektronstråle-kaldsjiktsmelting på elektrodene for å oppnå rene titan- eller titanlegeringsblokker med jevn kjemisk sammensetning; smeltevakuumgraden for elektronstråle-kaldsjiktsmelting er lavere enn 6×10-2Pa, smeltehastigheten er 70~150 kg/t, og smelteeffekten er 100~300kw; de rene legeringsadditivelementene og mellomlegeringene er 0% ~ 20% av den totale vekten av titanlegeringsblokkene. Titan- og titanlegeringsblokkene som produseres har ensartet kjemisk sammensetning, og den makroskopiske strukturen til blokkene er bedre enn for vakuum-forbrukbare buesmelteblokker, og det er ingen inneslutninger med høyt smeltepunkt som TiN og WC.
6. Smeltemetode av titanlegering som inneholder legeringselementer med høyt smeltepunkt
Industriell fremstillingsmetode for støpeblokker av titanlegering som inneholder legeringselementer med høyt smeltepunkt. Ved å velge legeringsråmaterialer, bruke spesialmonterte elektrodeblokker, bruke konvensjonell vakuum-forbrukbar lysbuesmelteteknologi, justere strømmen og spenningen til tre smeltinger, tilberedes en titanlegeringsblokk som inneholder legeringselementer med høyt smeltepunkt med jevn kjemisk sammensetning og ingen inneslutninger. Metallet med høyt smeltepunkt er jevnt fordelt i forbrukselektroden, forbrukselektroden er enkel å tilberede og har lav pris, og strøm- og spenningsparametrene er rimelige under smelting. På grunnlag av den tradisjonelle prosessruten brukes rimelige rene metallplater i henhold til en spesifikk forbrukselektrodemonteringsmetode, i stedet for å tilsette dyre mellomlegeringer og andre rene metaller til titanlegeringer, brukes flere vakuum forbrukbare lysbuesmelteovner for smelting for å oppnå titanlegeringsblokker som inneholder legeringselementer med høyt smeltepunkt med jevn sammensetning, som er egnet for industrielle applikasjoner.
7. Fremgangsmåte for fremstilling av TC4 titanlegeringsblokk ved smelting av kald herdovn med elektronstråle
Metoden for å tilberede TC4 titanlegeringsblokker ved smelting av en kald herdovn med elektronstråler er som følger: titansvampen og aluminiumsbønnene blandes jevnt og presses deretter inn i elektrodeblokker, som sveises inn i elektroder og plasseres i en lysbueovn som kan forbrukes i vakuum. engangs smelting for å oppnå Ti-AI master legering; Ti-Al-mesterlegeringen knuses til Ti-Al-mesterlegeringspartikler; titansvampen, Al-V masterlegeringen og Ti-Al masterlegeringen blandes jevnt og presses deretter inn i elektrodeblokker, som spleises inn i elektroder og deretter plasseres i en elektronstrålekald ildstedsovn for engangssmelting for å oppnå TC4 titanlegeringsblokk. Denne metoden erstatter aluminiumsbønner med Ti-Al-mesterlegering, reduserer fordampningen av Al-elementer, forbedrer utnyttelsesgraden av råmaterialer og brukseffektiviteten til elektronstråle-kaldherdovner, og elektronstråle-kaldherdovnen som brukes til engangssmelting har sterkere fordeler ved å redusere prosesseringskostnadene for titanmaterialer og forbedre produksjonseffektiviteten, og kan forbedre renheten til titanlegeringsblokker og oppnå høykvalitetsblokker.
