Технология плавки титана и титановых сплавов

Технология плавки титана и титановых сплавов является ключевым шагом в определении состава и структуры сплава, что имеет большое значение для улучшения характеристик титановых сплавов.

1 、 Вакуумный дуговой переплав (VAR)
Это технология плавления, проводимая в вакууме, где металл плавится с использованием энергии дуги. Технология VAR в основном используется для плавки реактивных и тугоплавких металлов, таких как титан, цирконий, молибден, а также подходит для термостойких сталей, нержавеющих сталей и т. Д. Печь VAR может производить слитки металла большого размера и высокой тоннажности, и металл не загрязняется во время плавя процесса. Структура однородная, без усадочных полостей и плотная. Поскольку включения всплывают в процессе плавления, некоторые включения могут концентрироваться на концах слитка. Технология VAR была впервые использована в начале 1950-х годов для переплавки высокотемпературных сплавов и продемонстрировала превосходные характеристики, став одним из важных методов переплавки высокотемпературных сплавов и специальных сталей.

Плавить очага луча электронов 2 、 холодный (EBM)
Технология EBM использует электронный луч в высоком вакууме в качестве источника тепла для плавки металла. Эта технология может обеспечить металлы высокой чистоты, особенно подходящие для плавки тугоплавких металлов и металлов высокой чистоты. В процессе EBM металл плавится и затвердевает в медном тигле с водяным охлаждением, эффективно предотвращая загрязнение расплавленного металла огнеупорными материалами, что приводит к однородной структуре, отсутствию усадочных полостей и плотным стальным слиткам. Технология EBM обладает уникальными преимуществами в устранении включений высокой и низкой плотности, что делает ее широко используемой при плавке титана и титановых сплавов.

3 、 Плазменная дуговая плавка (PAM)
Технология PAM использует плазменную дугу в качестве источника тепла для плавления, очистки и переплавки металлов. По сравнению с EBM, PAM работает в инертной атмосфере, близкой к атмосферному давлению, что предотвращает испарение летучих элементов, что делает его пригодным для плавки высоколегированных и сложных титановых сплавов. Технология PAM отличается концентрированной энергией и тонкой дуговой колонной, обеспечивающей лучшее перемешивание в процессе плавления, что помогает гомогенизировать состав сплава. Технология PAM может эффективно устранять различные включения в титановых сплавах, улучшая чистоту сплава.

4 、 Индукционная плавка холодного тигля (CCIM)
Эта технология использует индукционный нагрев для плавления в медном тигле с водяным охлаждением. CCIM может плавить и обрабатывать материалы без загрязнения от материалов тигля, так как расплав и стенка тигля находятся в бесконтактном состоянии, а стенка тигля остается холодной, предотвращая взаимодействие между расплавом и стенкой тигля. Эта технология подходит для плавки реактивных металлов и может обеспечить чрезвычайно чистые материалы.

5 、 Электрошлаковый переплав (ЭСР)
ЭСР-это процесс рафинирования, в котором используется резистивная теплота шлака для вторичного переплава. Эта технология может производить стальные слитки с высокой чистотой, плотной структурой и однородным составом. В процессе ЭСР металлические капли проходят через шлаковый бассейн в бассейн с расплавленным металлом, и из-за охлаждающего эффекта формы с водяным охлаждением жидкий металл быстро затвердевает, образуя слиток. Разнообразие продуктов, производимых путем переплава электрошлака, широко, и оно применимо ко многим типам легированных конструкционных сталей и высокотемпературных сплавов.

6 、 Селективное лазерное плавление (SLM)
SLM-это технология аддитивного производства, подходящая для непосредственного производства титана и титановых сплавов. SLM использует лазер в качестве источника энергии для сканирования слоя металлического порошка слой за слоем в соответствии с 3D-моделью CAD, заставляя металлический порошок плавиться, затвердевать и металлургически связываться, в конечном итоге формируя разработанную металлическую деталь. Технология SLM может производить металлические детали сложной формы, причем детали имеют почти полностью плотную структуру и отличные механические свойства.

Каждая технология плавления имеет свои уникальные преимущества и сценарии применения, и выбор подходящей технологии плавления имеет решающее значение для улучшения характеристик титановых сплавов.