Ħames Metodi Ta 'Dwieli tat-Titanju

Il-metodi tat-tidwib tal- liga tat-titanju huma ġeneralment maqsuma fi: 1. Metodu ta 'tidwib tal-forn li jista' jiġi kkunsmat mill-vakwu; 2. Metodu ta 'tidwib tal-forn b'arc vakum mhux konsumibbli; 3. Metodu tat-tidwib tal-fuklar kiesaħ; 4. Metodu tat-tidwib tal-borma kiesħa; 5. Ħames metodi ta 'tidwib bl-electroslag.


1. Metodu ta 'tidwib ta' forn ta 'l-ark li jista' jkun konsumibbli mill-vakwu (metodu VAR)

Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-vakwu u l-applikazzjoni tal-kompjuter, il-metodu VAR malajr sar teknoloġija ta 'produzzjoni industrijali matura ta' titanju. Il-karatteristiċi notevoli tal-metodu VAR huma konsum baxx ta 'enerġija, veloċità għolja ta' tidwib u riproduċibilità tajba ta 'kwalità. Normalment, l-ingotti lesti għandhom jinħallu bil-metodu VAR u jerġgħu jiġu mibdula mill-inqas darbtejn. Il-metodu VAR jintuża biex jipproduċi ingott tat-titanju. Il-proċess użat mill-manifatturi madwar id-dinja huwa bażikament simili. Id-differenza hi li jintużaw metodi u tagħmir differenti għall-preparazzjoni ta 'elettrodi. Il-preparazzjoni tal-elettrodi tista 'tinqasam fi tliet kategoriji. L-ewwel wieħed huwa li jadotta l-elettrodu integrali li huwa ppressat kontinwament mill-partijiet tal-alimentazzjoni, eskluż il-proċess tal-iwweldjar tal-elettrodi; it-tieni huwa li tagħfas elettrodu wieħed u tissaldjah f'elettrodu konsumibbli. U permezz tal-plażma tal-iwweldjar bl-ark tal-argon jew l-iwweldjar bil-vakwu f'wieħed; It-tielet, l-elettrodu tal-ikkastjar ġie ppreparat b'metodi oħra ta 'tidwib.


Karatteristiċi tekniċi u vantaġġi ta 'forn modern VAR avvanzat:

(1) l-input kollu koassjali ta 'l-enerġija, jiġifieri, l-għoli kollu tal-forn fuq il-provvista ta' enerġija koassjali, imsejjaħ provvista ta 'enerġija koassjali, inaqqas il-fenomenu ta' segregazzjoni;

(2) il-kalibrazzjoni elettrika fil-griġjol tista 'tiġi rranġata tajjeb fl-assi X / Y;

(3) bis-sistema tal-użin preċiża tal-elettrodu, ir-rata tat-tidwib hija kkontrollata awtomatikament, it-tidwib kostanti tal-veloċità huwa realizzat, u l-kwalità tat-tidwib hija garantita;

(4) tiżgura r-ripetibbiltà u l-konsistenza ta 'kull tidwib;

(5) flessibilità, jiġifieri, forn wieħed jista 'jipproduċi varjetà ta' tipi ta 'ingotti u ingot casting fuq skala kbira, li jistgħu jtejbu ħafna l-produttività;

(6) ekonomija tajba. Il-modalità "provvista ta 'enerġija koassjali" tista' tevita t-tnixxija manjetika kkawżata mill-iżbilanċ tal-kurrent tal-provvista tal-griġjol. Tnaqqas jew telimina l-effetti ħżiena ta 'kampijiet manjetiċi indotti fuq prodotti mdewweb. U ttejjeb l-effiċjenza elettrika, sabiex tikseb ingott ta 'kwalità stabbli. L-għan ta '"veloċità kostanti ta' tidwib" huwa li ttejjeb il-kwalità tal-ingotta billi tiżgura t-tul kostanti tal-ark u r-rata ta 'tidwib fil-proċess ta' tidwib permezz ta 'sistema ta' kontroll elettronika avvanzata u sensur tal-piż, u b'hekk tikkontrolla l-proċess ta 'koagulazzjoni. Jista 'jipprevjeni b'mod effettiv is-segregazzjoni u jiggarantixxi l-kwalità ta' ġewwa tal-lingott.

Minbarra ż-żewġ karatteristiċi ta 'hawn fuq, il-forn VAR modern għat-tidwib tat-titanju rrealizza l-forn VAR fuq skala kbira. 5m, 32t ingott kbir.

Il-metodu VAR huwa l-metodu standard ta 'tidwib industrijali għal-ligi moderni tat-titanju u tat-titanju. Iżda t-teknoloġiji li ġejjin għandhom jiġu indirizzati:


L-ewwel, metodu ta 'preparazzjoni ta' elettrodi; Il-proċess ta 'preparazzjoni ta' elettrodi huwa kkumplikat ħafna, li jirrikjedi stampa li tiswa ħafna flus biex tagħfas sponża tat-titanju, liga intermedjarja u materjal residwu mibgħut f'elettrodu sħiħ jew wrench elettrika waħda żgħira. Elettrodu wieħed jeħtieġ ukoll jiġi wweldjat f'elettrodu konsumibbli. Fl-istess ħin, sabiex tkun assigurata l-uniformità tal-kompożizzjoni ta 'elettrodu konsumibbli, jeħtieġ li tkun mgħammra b'ċarruta, materjal li jiżen, materjal li jħallat u faċilitajiet korrispondenti oħra.


It-tieni, hemm difetti metallurġiċi okkażjonali bħas-segregazzjoni. Bħal segregazzjoni tal-kompożizzjoni u segregazzjoni tal-koagulazzjoni.


L-ewwel hija kkawżata minn distribuzzjoni mhux uniformi ta 'elementi ta' impurità jew elementi ta 'liga fl-elettrodu u solidifikazzjoni mingħajr distribuzzjoni tal-bilanċ tal-ħin waqt it-tidwib. Dan tal-aħħar huwa dovut għall-introduzzjoni okkażjonali ta 'inklużjonijiet ta' densità għolja (HDI) u inklużjonijiet ta 'densità baxxa (LDI) fil-materja prima jew proċess. Dawn l-inklużjonijiet ma jistgħux jinħallu kompletament fil-proċess ta 'tidwib, li jirriżulta f'defetti metallurġiċi bħal inklużjonijiet estremament ta' ħsara.


2. Metodu ta 'tidwib ta' forn ta 'ark b'vakwu mhux konsumibbli (metodu Jane inti NC)

Bħalissa, elettrodu tar-ram imkessaħ bl-ilma ħa post il-fażi inizjali ta 'l-industrija tat-titanju tat-tungstenu pjattaforma ta' deheb mitfugħa elettrika deheb jew witch tal-grafita elettrika, solviet il-problema ta 'tniġġis industrijali, li tagħmel il-metodu NC sar metodu importanti ta' tidwib ta 'titanju u deheb tat-titanju, a ftit tunnellati ta 'forn NC kien fl-Ewropa u fl-Istati Uniti.

L-elettrodi tar-ram imkessħa bl-ilma huma maqsuma f'żewġ tipi: wieħed jista 'jdur waħdu; L-ieħor huwa kamp manjetiku li jdur, li għandu l-għan li jipprevjeni l-ark milli jaħarqu l-elettrodu.

Il-forn NC jista 'wkoll jinqasam f'żewġ tipi: wieħed huwa fil-materja prima tat-tidwib tar-ram imkessaħ bl-ilma, fil-moffa tar-ram imkessaħ bl-ilma mitfugħa fl-ingotti; L-ieħor huwa l-ikkastjar kontinwu ta 'materja prima, tidwib u solidifikazzjoni fi griġjol tar-ram imkessaħ bl-ilma.

Il-vantaġġi tal-metodu tat-tidwib NC huma: (1) tista 'ssalva l-ippressar tal-elettrodu u l-proċess tal-iwweldjar tal-elettrodu; (2) jista 'jagħmel l-ark joqgħod fuq il-materjal għal żmien twil, sabiex itejjeb l-uniformità tal-kompożizzjoni tal-ingotta; (3) tista 'tuża forom u daqsijiet differenti ta' materja prima, fil-proċess ta 'tidwib tista' żżid ukoll 100% residwu, riċiklaġġ tat-titanju.

Bħala tidwib primarju, il-metodu NC huwa pjuttost vantaġġjuż mill-aspett li jtejjeb l-irkupru tar-residwi u jnaqqas l-ispiża. Normalment, il-forn NC u l-unità tal-forn VAR jintużaw biex jagħtu rwol sħiħ lill-vantaġġi rispettivi tagħhom.


3. Metodu tat-tidwib tal-fuklar kiesaħ (metodu CHM fil-qosor)

Id-difetti tal-inklużjoni metallurġika tal-lingotti tat-titanju u liga tat-titanju kkawżati minn tniġġis tal-materja prima u proċess ta 'tidwib mhux normali dejjem influwenzaw l-applikazzjoni ta' titanju u liga tat-titanju fil-qasam aerospazjali. Sabiex jiġu eliminati l-inklużjonijiet metallurġiċi fil-partijiet li jduru tal-magna tal-inġenju tal-ajru tal-liga tat-titanju, ġiet żviluppata t-teknoloġija tat-tidwib tal-fuklar kiesaħ.

L-akbar karatteristika tal-metodu CHM hija s-separazzjoni tal-proċess ta 'tidwib, raffinar u solidifikazzjoni. Jiġifieri, wara li l-piż imdewweb jidħol fis-sodda tal-forn tal-linka, l-ewwel jiddewweb, imbagħad jidħol fiż-żona tar-raffinar tal-forn kiesaħ għar-raffinar, u fl-aħħar jissolidifika fl-ingotti fiż-żona tal-kristallizzazzjoni. Il-vantaġġ sinifikanti tat-teknoloġija CHM huwa li tista 'tifforma qxur ta' solidifikazzjoni fil-ħajt tas-sodda tal-forn kiesaħ, u ż- "żona viskuża" tagħha tista 'taqbad inklużjonijiet ta' densità għolja (HDI) bħal WC, Mo, Ta, eċċ. Sadanittant, fil- F'żona ta 'raffinar, il-ħin ta' detenzjoni ta 'partiċelli ta' densità baxxa (LDI) f'likwidu ta 'temperatura għolja huwa mtawwal, li jista' jiżgura x-xoljiment sħiħ ta 'LDI, sabiex ineħħi b'mod effettiv id-difetti ta' inklużjoni. Jiġifieri. Il-mekkaniżmu ta 'purifikazzjoni tat-tidwib tal-fuklar kiesaħ jista' jinqasam f'separazzjoni ta 'gravità speċifika u separazzjoni ta' tidwib.


3.1 It-tidwib tal-fuklar kiesaħ tar-raġġ ta 'l-elettroni (EBCHM) tidwib tar-raġġ tal-elettroni (EB) huwa proċess li JUŻA l-enerġija ta' elettroni b'veloċità għolja biex jiġġenera s-sħana fil-materjal innifsu għat-tidwib u r-raffinar. Il-forn EB bil-fuklar kiesaħ jissejjaħ EBCHM. L-EBCHM għandu funzjonijiet eċċellenti li t-tidwib tradizzjonali ma:

(1) ineħħi b'mod effettiv it-tantalu, il-molibdenu, it-tungstenu, il-karbur tat-tangstinn u inklużjonijiet oħra ta 'densità għolja (HDI) u n-nitrurat tat-titanju. Ossidu tat-titanju u inklużjoni oħra ta 'densità baxxa (LDI);

(2) tista 'taċċetta varjetà ta' metodi ta 'tmigħ, irkupru tar-residwi tat-titanju huwa relattivament faċli, jiġifieri, tista' tuża metodi oħra ta 'tidwib ma tistax tuża l-iskart, xorta tista' tipproduċi lingotti tat-titanju pur, tnaqqas ħafna l-ispiża tal-prodotti;

(3) jista 'jkun direttament kampjun mill-likwidu tal-metall għal analiżi u analiżi;

(4) tista 'tipproduċi billetta ffurmata, tnaqqas il-proċess ta' produzzjoni, tnaqqas il-konsum ta 'materja prima, ittejjeb ir-rendiment;


L-EBCHM għad għandu l-iżvantaġġi li ġejjin:

(1) it-tidwib jeħtieġ li jsir f'kondizzjonijiet ta 'vakwu għoli, għalhekk l-isponoż tat-titanju b'kontenut għoli ta' kloridu ma jistgħux jiġu fonduti direttament;

(2) l-elementi tal-liga huma volatili u diffiċli biex jikkontrollaw il-kompożizzjoni kimika.


3.2 Metodu ta 'tidwib fis-sodda ta' jealousy kiesaħ fil-plażma (metodu PCHM tat-tubu)

Il-metodu PCHM JUŻA l-ark tal-plażma ġġenerat mill-jonizzazzjoni ta 'gassijiet inerti bħala s-sħana, u jista' jintuża biex tlesti t-tidwib f'firxa wiesgħa ta 'pressjoni minn vakwu baxx għal pressjoni atmosferika kważi. Il-karatteristika ta 'dan il-metodu hija li tista' tiggarantixxi l-kompożizzjoni tal-liga bi pressjoni differenti tal-fwar, u m'hemm l-ebda abbiltà ovvja li ttejjeb il-proprjetajiet tal-liga tradizzjonali fil-proċess ta 'tidwib. Għal ligi tat-titanju u tat-titanju, ingotta ideali tista 'tinkiseb permezz ta' tidwib wieħed. Il-vantaġġi tal-metodu PCHM modern huma:


(1) L-investiment fit-tagħmir huwa baxx, faċli biex topera, sigur u affidabbli;


(2) tista 'tuża tipi u forom differenti ta' materja prima, ir-rata ta 'rkupru tar-residwi hija għolja;


(3) biex tiżgura d-diversità tal-kompożizzjoni kimika tal-liga;


(4) ir-realizzazzjoni ta 'riċiklaġġ għalja tal-gass inert, li tnaqqas l-ispejjeż tal-produzzjoni.


L-iżvantaġġ tal-metodu PCHM huwa l-effiċjenza elettrika baxxa. EBCHM u PCHM għandhom komuni l-abbiltà li jeliminaw HDI u LDI. L-ewwel hija aktar adattata għat-tidwib ta 'titanju pur. Għal-ligi, dan tal-aħħar huwa aktar adattat. Bħall-metodu VAR, iż-żewġ metodi ta 'hawn fuq jistgħu jiksbu firxa wiesgħa ta' kontroll awtomatiku tal-proċess, inklużi parametri tal-proċess (veloċità tat-tidwib, distribuzzjoni tat-temperatura waqt it-tidwib u solidifikazzjoni, bidla tal-kompożizzjoni waqt it-tidwib, tneħħija tal-grad ta 'inklużjonijiet li ma jinħallux, eċċ.) U kwalità .




4. Metodu tat-tidwib tal-borma kiesħa (metodu CCM fil-qosor)


Fis-snin 80, il-kumpanija Amerikana Ferrosilicon żviluppat il-proċess ta 'tidwib ta' induzzjoni slageless u introduċiet il-metodu CCM għall-produzzjoni industrijali, li kienet użata biex tipproduċi l-ingotta tat-titanju u l-ikkastjar tal-preċiżjoni tat-titanju. F'dawn l-aħħar snin, f'xi pajjiżi żviluppati ekonomikament, il-metodu CCM beda jżid l-iskala tal-produzzjoni industrijali, bid-dijametru massimu ta 'lingott lm u t-tul ta' 2m, u l-prospett ta 'żvilupp tiegħu huwa notevoli. Il-proċess ta 'tidwib tas-CCM jitwettaq fi griġjol tal-metall magħmul minn blokki ta' ark b'forma ta 'ark imkessaħ bl-ilma jew pajpijiet tar-ram li mhumiex konduttivi għal xulxin. L-akbar vantaġġ ta 'din il-kombinazzjoni huwa li d-distakk bejn kull żewġ blokki huwa kamp manjetiku msaħħaħ, u t-taħwid qawwi ġġenerat mill-kamp manjetiku jagħmel il-kompożizzjoni kimika u t-temperatura konsistenti, u b'hekk itejbu l-kwalità tal-prodott. Il-metodu CCM jgħaqqad il-karatteristiċi tal-metodu VAR u t-tidwib tal-induzzjoni tal-griġjol ta 'materjali refrattarji, li jistgħu jiksbu ingotti ta' kwalità għolja b'kompożizzjoni uniformi u mingħajr tniġġis tal-griġjol mingħajr materjali refrattarji u mingħajr ma jagħmlu elettrodi. Meta mqabbel mal-metodu VAR, il-metodu CCM għandu l-vantaġġi ta 'spiża baxxa tat-tagħmir u tħaddim sempliċi, iżda fil-preżent, din it-teknoloġija għadha fl-istadju tal-iżvilupp.


5. It-tidwib bl-elettroslag (ESR)


L-ESR tikkonverti l-enerġija elettrika f'enerġija tas-sħana permezz tal-ħabta ta 'partiċelli ċċarġjati meta l-kurrent jgħaddi minn electroslag konduttiv. Iċ-ċarġ huwa mdewweb u raffinat mill-enerġija tas-sħana ġġenerata mir-reżistenza tal-gagazza. Il-metodu ESR JUŻA l-elettrodu konsumibbli għal tidwib ta 'l-electroslag fil-gagazza inattiva (CaF2), li jista' jiġi mdewweb direttament u mitfugħ fil-lingotti ta 'l-istess forma bi kwalità tal-wiċċ tajba, u huwa adattat għall-ipproċessar dirett fil-proċess li jmiss. Il-vantaġġi ta 'din il-liġi huma:


(1) il-koassjalità kompleta tal-forn ESR tiżgura r-ripetibbiltà tal-ikkastjar tal-ingotta bl-aħjar kwalità;


(2) kristallizzazzjoni assjali ta 'ingotta, struttura densa u uniformi;


(3) sistema ta 'użin ta' elettrodi u sistema ta 'kontroll tar-rata ta' tidwib bi preċiżjoni għolja ħafna;


(4) it-tagħmir huwa sempliċi u faċli biex jopera. L-iżvantaġġ huwa li l-ingotta ma tistax tiġi mniġġsa mill-gagazza.

titanium alloys