Die industrielle Produktion von Titan und Titanlegierungen, seien es umgeschmolzene Abschmelzelektroden, geschmiedete Knüppel oder geformte Gussteile, erfolgt meist durch das Lichtbogenschmelzen von Abschmelzelektroden im Vakuum. Mit der Entwicklung und dem Fortschritt moderner Technologie hat das Schmelzen von Titan und Titanlegierungen, einschließlich des Lichtbogenschmelzens mit abschmelzender Elektrode im Vakuum, sukzessive einige neue fortschrittliche Technologien entwickelt. Repräsentative Technologien der letzten Jahre sind wie folgt:
PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Elektroden zum Vakuumschmelzen von Titanlegierungen unter direkter Zugabe von Metallen mit hohem Schmelzpunkt
Auf der Grundlage der herkömmlichen Herstellung von Elektroden für das Schmelzen von Titanlegierungen mit Lichtbogen im Vakuum kann das Verfahren zum Schweißen von Elektroden, die aus direkt gepressten Elektrodenblöcken mit bestimmten Rillen und Metallstäben mit hohem Schmelzpunkt bestehen, die für die Rillenform der Elektrodenblöcke geeignet sind, hoch- Qualitätsbarren mit einheitlicher Zusammensetzung, die die Anforderungen an die Verhältnisberechnung erfüllen, indem geeignete Vakuumlichtbogenschmelzverfahren ausgewählt werden.
2. Der Prozess der Wiederaufnahme des Lichtbogens nach Unterbrechung der Stromversorgung im Vakuumschmelzprozess von Titan und Titanlegierungen
Der Prozess des Schmelzens von Titan und Titanlegierungen im Vakuum umfasst die folgenden Schritte: Wenn der Schmelzprozess unterbrochen und der Lichtbogen neu gestartet wird, wird der Schmelzstrom schnell auf 75 Prozent -80 Prozent des normalen Schmelzstroms erhöht, während Aufrechterhaltung des Stroms; Nachdem der Rand des Schmelzbades die Tiegelwand erreicht, halten Sie 2-3 Minuten lang und erhöhen Sie dann schnell den Schmelzstrom auf den normalen Schmelzstrom. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es die Gesamtzündzeit des Lichtbogens erheblich verkürzt, den Spalt zwischen dem Kühlvolumen des Barrens und der Tiegelwand nach dem Schrumpfen verringert und eine innere Schwindung vermeidet, die durch das Abkühlen und Erstarren des Barrens entsteht. Wenn der Schmelzstrom 75-80 Prozent des normalen Schmelzstroms erreicht, wird der Schmelzstrom für einen Zeitraum aufrechterhalten, der die Schmelzgeschwindigkeit der Elektrode und des erstarrten Schmelzbades genau steuern kann. Vermeiden Sie die sofortige Erzeugung von a eine große Menge geschmolzener Flüssigkeit, die in den Spalt zwischen dem Block und der Tiegelwand fließt oder Kaltverschlussfehler verursacht.
3. Schmelz- und Rückgewinnungsverfahren für Abfall aus reinen Titanblöcken
Das Schmelz- und Rückgewinnungsverfahren für reine Titanblockabfälle umfasst die Verwendung eines Elektronenstrahl-Kühlbettofens mit sechs Elektronenkanonen, das Laden ausgewählter Zutaten in die Beschickung des Elektronenstrahl-Kühlbettofens zum Schmelzen und das anschließende Abkühlen des resultierenden Barrens aus dem Ofen heraus das fertige Produkt erhalten. Dieses Verfahren verwendet direkt TA1-Recyclingmaterial zum Schmelzen, wodurch das Zerkleinern von Abfällen, das Pressen von Elektrodenblöcken und das Elektrodenschweißen vermieden wird. Das Einzelbarrenschmelzen kann 9 bar Materialien mit einem Gesamtgewicht von etwa 6,5 Tonnen pro Tag mit einer einzigen Anlage schmelzen, während das Doppelbarrenschmelzen 18 bar Materialien mit einem Gesamtgewicht von etwa 13 Tonnen pro Tag mit einer einzigen Anlage schmelzen kann, was die Rückgewinnung erheblich verbessert Effizienz und Geschwindigkeit.
4. Elektronenstrahl-Kaltbett-Schmelzrückgewinnungsverfahren für Titan- und Titanlegierungsschrott
Das Elektronenstrahl-Kaltbett-Schmelzrückgewinnungsverfahren für Titan- und Titanlegierungs-Schrottmaterialien umfasst das Wiegen von reinen Titan-Schrottmaterialien basierend auf der Zusammensetzung des geschmolzenen Titans und der Titanlegierung oder einer oder zwei Mischungen von reinen Titan-Schrottmaterialien und Titanlegierungs-Schrottmaterialien, die damit vermischt sind Titanschwamm und reine Legierungszusatzelemente und/oder Zwischenlegierungen. Die Menge an Abfallmaterialien aus reinem Titan und Titanlegierungen, die der Mischung zugesetzt werden, beträgt 10 bis 90 Massenprozent; Dann wird es zu Elektrodenblöcken gepresst, und die Elektrodenblöcke werden einem Elektronenstrahl-Kaltbett-Schmelzofen ausgesetzt, um Titan- oder Titanlegierungsbarren zu erhalten. Dieses Verfahren kann bis zu 100 Prozent reinen Titanschrott verwenden, um qualifizierte reine Titanbarren herzustellen, oder bis zu 90 Prozent Titan- und Titanlegierungsschrott verwenden, um qualifizierte Titanlegierungsbarren herzustellen; Es ist nur ein Elektronenstrahl-Kühlbettschmelzen erforderlich, es ist kein zweites oder drittes Schmelzen erforderlich.
5. Schmelzverfahren für saubere Barren aus Titan und Titanlegierungen
Das Schmelzverfahren für saubere Titan- und Titanlegierungsbarren ist wie folgt: Titanschwamm oder reine Legierung mit zugesetzten Elementen, Zwischenlegierung und Titanschwamm wiegen, Titanschwamm oder gemischte reine Legierung mit zugesetzten Elementen, Zwischenlegierung und Titanschwamm in die Elektrode pressen Blöcke, schweißen die gepressten Elektrodenblöcke zu Elektroden und verwenden einen Elektronenstrahl-Kühlbettofen, um ein Elektronenstrahl-Kühlbettschmelzen der Elektroden durchzuführen, um saubere Titan- oder Titanlegierungsbarren mit einheitlicher chemischer Zusammensetzung zu erhalten; Der Vakuumgrad des Elektronenstrahl-Kaltbettschmelzens ist niedriger als 6 × 10-2 Pa, Schmelzgeschwindigkeit von 70-150 kg/h, Schmelzleistung von 100-300 kW; Die Zugabe von reinen Legierungselementen und Zwischenlegierungen macht 0-20 Prozent des Gesamtgewichts der Titanlegierungsbarren aus. Die hergestellten Barren aus Titan und Titanlegierung haben eine einheitliche chemische Zusammensetzung, eine bessere makroskopische Struktur als Barren zum Lichtbogenschmelzen im Vakuum und sind frei von Einschlüssen mit hohem Schmelzpunkt wie TiN und WC.
6. Schmelzverfahren von Titanlegierungen, die Legierungselemente mit hohem Schmelzpunkt enthalten
Industrielles Herstellungsverfahren für Titanlegierungsbarren, die Legierungselemente mit hohem Schmelzpunkt enthalten. Durch die Auswahl der Rohstoffe der Legierung, die Verwendung speziell zusammengestellter Elektrodenblöcke und die Verwendung herkömmlicher Vakuum-Lichtbogenschmelztechnologie, die Anpassung des Stroms und der Spannung der drei Schmelzprozesse, ein Titanlegierungsbarren mit einheitlicher chemischer Zusammensetzung und ohne Einschlüsse mit hohem Schmelzpunkt Legierungselemente hergestellt. Metalle mit hohem Schmelzpunkt werden gleichmäßig in der Verbrauchselektrode verteilt, was die Herstellung von Verbrauchselektroden bequem und kostengünstig macht. Die Strom- und Spannungsparameter während des Schmelzens sind vernünftig. Basierend auf dem traditionellen Prozessweg werden kostengünstige reine Metallplatten gemäß spezifischen Montagemethoden für verbrauchbare Elektroden verwendet, um die Zugabe teurer Zwischenlegierungen und anderer reiner Metalle zu Titanlegierungen zu ersetzen mit einheitlicher Zusammensetzung und hochschmelzenden Legierungselementen, geeignet für industrielle Anwendungen.
