Vakuumsko lučno pretaljivanje (VAR) trenutno je glavni proces u proizvodnjititan i legure titana  ingoti. Uklanja kontaminaciju taline titana kroz visoko-vakuumsko okruženje i vodom-dizajn bakrenog lončića, omogućujući proizvodnju vrhunskih-ingota izuzetne čistoće i ujednačenosti.

 

1. Temeljno načelo

VAR pretaljivanje se provodi u visoko-vakuumskom okruženju, gdje se visoko-temperaturni luk koji prelazi 3000 stupnjeva formira između metalne potrošne elektrode (katode) i vodom-bakrenog lončića (anode), neprekidno otapajući elektrodu. Otopljene kapljice padaju na dno lončića i formiraju rastaljenu loncu, koja se podvrgava usmjerenom skrućivanju od dna prema gore u ingot putem prisilnog hlađenja cirkulacijom vode. Elektroda se automatski spušta dok se topi kako bi se održala konstantna duljina luka, osiguravajući kontinuirani rast ingota.

 

 

1. Visoka čistoća: Visoko{0}}vakuumsko okruženje uklanja hlapljive nečistoće i intersticijske plinove kao što su vodik (H), dušik (N) i kisik (O), značajno smanjujući njihov sadržaj u ingotu.

 

2. Kontaminacija-Slobodno taljenje: Cijeli postupak koristi vodeno{0}}hlađeni bakreni lončić bez kontakta s vatrostalnim materijalima, potpuno eliminirajući kontaminaciju vatrostalnim inkluzijama u talini titana.

 

3. Ujednačen sastav: Elektromagnetsko miješanje s lukom i konvekcija rastaljenog bazena promiču jednoliku raspodjelu legirajućih elemenata i smanjuju i makrosegregaciju i mikrosegregaciju.

 

4. Gusta struktura: Usmjereno skrućivanje i dopremanje eliminiraju nedostatke kao što su središnje šupljine skupljanja i poroznost, što rezultira ingotom s gotovo-teoretskom gustoćom.

 

5. Visoka fleksibilnost: Može proizvesti ingote različitih specifikacija u rasponu od nekoliko kilograma do 32 tone u jednom zagrijavanju, pokrivajući komercijalno čisti titan i veliku većinu vrsta legura titana.

 

6. Zreli proces: Nakon desetljeća razvoja, uspostavljen je kompletan proces i sustav kontrole kvalitete, čime se osigurava izvrsna dosljednost proizvoda od -do-serije.

 

Trenutačno se više od 90% kovanog titana i ingota od titanovih legura diljem svijeta proizvodi putem VAR procesa, a gotovo sve kritične komponente titanovih legura u zrakoplovstvu proizvode se od ingota proizvedenih trostrukim VAR pretaljivanjem.

 

 

1. Priprema sirovina i izrada elektroda

Izvažite spužvu od titana i glavne legure točno prema ciljnom sastavu.

Koristite dvo{0}}stupanjsko miješanje/punjenje kako biste spriječili odvajanje čestica.

Utisnuti u brikete elektroda; vakuumsko plazma zavarivanje u monolitnu potrošnu elektrodu.

 

2. Punjenje peći i priprema pred-taljenje

Pregledajte vodom{0}}bakreni lončić; postavite elektrodu i podesite koaksijalnost.

Postavite titansku spužvu na starter ingota kao inicijator luka.

Evakuirajte do vakuuma manjeg ili jednakog 1 Pa (konvencionalni) ili manjeg ili jednakog 0,1 Pa (zrakoplovni-gradus).

Provedite otkrivanje curenja helija; osigurati brzinu propuštanja iz peći Manju ili jednaku 0,8 Pa/min.

 

3. Proces taljenja

Paljenje luka: Primijenite napon bez opterećenja od 60–70 V; udarni luk na 1/4–1/3 nazivne struje kako bi se uspostavio stabilan rastaljeni bazen.

Stabilno taljenje: Struja rampe na kA–desetke kA; odgovarajući napon 28–38 V, struja stabilizacije luka 8–15 A; održavajte konstantnu brzinu taljenja i-prilagodbu duljine luka u stvarnom vremenu.

Hranjenje: Počnite s 10–15% preostale elektrode; postupno smanjivati ​​struju/brzinu; izvršite vrući preljev kako biste eliminirali centralno skupljanje i poroznost.

 

4. Hlađenje i pražnjenje

Isključite struju nakon hranjenja. Držite ingot pod vakuumskim vodenim hlađenjem 30 min ili više. Odzračite i ispustite samo pri površinskoj temperaturi<200 °C.

 

5. Naknadna-obrada poluga

Uklonite neispravne donje (20–50 mm) i gornje (150–180 mm) dijelove.

Strug-tokari tijelo ingota 10–30 mm duboko kako bi se uklonili površinski nedostaci.

Provedite potpunu analizu sastava, ispitivanje mikrostrukture i NDT. Prijeđite na sljedeći proces tek nakon prolaska svih inspekcija.

 

 

• Izrada elektroda: Kontrola međuprostornih nečistoća u titanijskoj spužvi/master legurama; koristite dvo{0}}fazno miješanje za jednoličan sastav; osigurati gustoću/snagu briketa elektrode; održavajte omjer promjera-elektrode i-lonca 0,78–0,92; koristite zavarivanje vakuumskom plazmom za-zavare bez uključivanja.

 

• Vakuum i nepropusnost: Vakuum pred{0}}taljenja Manji od ili jednak 1 Pa (konvencionalni), Manji od ili jednak 0,1 Pa (zrakoplovni), 1×10⁻²–1×10⁻³ Pa (ultra-visoka-čistoća); održavati stabilan vakuum tijekom taljenja; brzina curenja iz peći Manje ili jednako 0,8 Pa/min.
• Struja i napon: Struja na temelju specifikacija ingota/vrste legure; napon 28–38 V; uskladite parametre za stabilizaciju luka i oblika bazena.
• Brzina topljenja: Elektronički kontrolirana konstantna brzina 10–35 kg/min; brzina-na-omjer promjera elektrode 0,015–0,035 kg/(min·mm); brza brzina povećava aksijalnu segregaciju; spora brzina uzrokuje nasljeđivanje segregacije/nisku učinkovitost.
• Razmak između elektroda: Duljina luka 20–50 mm ; auto-upravljano povratnom spregom napona; veliki razmak uzrokuje udar luka; mali razmak uzrokuje kratki-spoj.
• Stabilizacija luka i miješanje: Transverzalno izmjenično magnetsko polje za dvosmjerno miješanje bazena; struja stabilizacije luka 8–15 A; omjer komutacijskog ciklusa-prema-promjeru lonca 0,08–0,14 s/mm; suzbija lučni udar, pojačava konvekciju, smanjuje makrosegregaciju.
• Proces hranjenja: Počnite s 10–15% preostale elektrode; postupno smanjite struju kako biste izbjegli brzo skrućivanje; trajanje veće ili jednako 30 min; dinamički optimizirati na temelju uvjeta bazena.
• Višestruko pretapanje: Minimalno 2 prolaza; 3 propusnice za high-aerospace; najmanje jedan prolaz koristi obrnuti ingot kao elektrodu za smanjenje aksijalne segregacije; 1. prolaz uklanja hlapljive tvari; 2./3. prolaz poboljšava ujednačenost kompozicije.

 

Ruihang Group uglavnom proizvodi proizvode od titana s cjelovitim industrijskim lancem, uključujući taljenje, kovanje, ravnanje, valjanje, površinsku obradu, postupak testiranja. Za sve potrebe kupnje slobodno nas kontaktirajte na e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com