چگونه می توان تجهیزات ذوب خلاء را برای پردازش آلیاژ تیتانیوم با کیفیت بالا انتخاب کرد؟

تیتانیوم دارای فعالیت شیمیایی بالایی است. هنگامی که در دمای بالا ذوب می شود، به راحتی با اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن و کربن واکنش داده و فازهای شکننده را تشکیل می دهد. این امر انعطاف‌پذیری و عملکرد خستگی مواد را کاهش می‌دهد، نتایج آزمایش‌های غیر مخرب را مختل می‌کند و عملکرد و قابلیت اطمینان خدمات را محدود می‌کند.محصولات تیتانیوم سطح بالاذوب خلاء به عنوان فرآیند اولیه حیاتی برای تولید آلیاژ تیتانیوم عمل می کند. تجهیزات ذوب خلوص شمش و همچنین ثبات ترکیبی و ریزساختاری را تعیین می‌کنند و تضمین اساسی برای پردازش آلیاژ تیتانیوم با کیفیت بالا را تشکیل می‌دهند.

 

 

1. VAR

یک فرآیند اصلی برای شمش تیتانیوم درجه هوافضا. الکترود مصرفی توسط قوس الکتریکی تحت خلاء یا اتمسفر آرگون کم فشار ذوب می شود و در یک بوته مسی خنک شده با آب جامد می شود.

مزایا: گاز زدایی موثر، چگالی شمش بالا و عملکرد مطلوب تست غیر مخرب. مناسب برای تولید انبوه شمش های گرد سایز بزرگ مانند Gr5 و TA15.

معایب: محدوده تنظیم ترکیبی باریک، قابلیت ضعیف برای بیلت های با شکل خاص، و مشکلات در کنترل عناصر ردیابی.

 

2. VIM

ذوب از طریق گرمایش جریان گردابی الکترومغناطیسی در بوته های سرامیکی انجام می شود.

مزایا: همزن الکترومغناطیسی کافی و ترکیب یکنواخت. قابل استفاده برای تولید دسته کوچک آلیاژهای تیتانیوم ویژه و آلیاژهای اصلی با درجه های مختلف.

معایب: بوته های سرامیکی تمایل به ایجاد آخال دارند. به ندرت برای تولید شمش های تمام شده به طور مستقل استفاده می شود و بیشتر برای تهیه الکترودهای آلیاژ اصلی برای فرآیندهای VAR یا EB استفاده می شود.

 

3. EBCHM

مواد خام توسط پرتوهای الکترونی با انرژی بالا ذوب می شوند. مذاب برای تشکیل پس از حذف ناخالصی در یک اجاق سرد خنک با آب، سرریز می کند، جایی که ناخالصی ها می توانند به دام بیفتند.

مزایا: ظرفیت حذف ناخالصی عالی. تیتانیوم اسفنجی و ضایعات بازیافتی را می توان به طور مستقیم استفاده کرد. نقص هارد آلفا و جداسازی به خوبی کنترل می شود. شمش های مسطح را می توان متناسب با اجزای صفحه ضخیم هوافضا ساخت.

معایب: سرمایه گذاری بالای تجهیزات و مصرف انرژی، سرعت تولید پایین. برای تولید دسته کوچک مقرون به صرفه نیست.

 

مسیر فرآیند سه گانه سطح بالا: VIM برای آماده سازی آلیاژ اصلی → EB پالایش در اجاق سرد → ذوب مجدد VAR. تصفیه چند مرحله ای دقت ترکیبی، کنترل گنجاندن و پایداری ریزساختاری را متعادل می کند و برای آلیاژهای تیتانیوم هوافضای پیشرفته استفاده می شود.

 

 

1. درجه خلاء نهایی و نرخ افزایش فشار

تیتانیوم به راحتی گاز را جذب می کند. برای کوره های پیشرفته، خلاء نهایی باید کمتر یا مساوی 1×10-3 Pa باشد. نرخ افزایش فشار نشان دهنده عملکرد آب بندی حفره است. آب بندی ضعیف باعث افزایش بیش از حد اکسیژن و نیتروژن و شکنندگی مواد می شود. الزامات سختگیرانه ای برای ایمپلنت های پزشکی و آهنگری های هوافضای کلاس 1 اعمال می شود.

 

2. کنترل منبع حرارت پایدار

منبع تغذیه تثبیت شده با قوس برای VAR و کنترل جریان پرتو برای EB فناوری های اصلی هستند. نوسانات جریان قوس الکتریکی یا پرتو الکترونی باعث جدایی، تخلخل و حفره های انقباض می شود. تجهیزات پیشرفته از تنظیم توان بلادرنگ حلقه بسته پشتیبانی می کنند.

 

3. قابلیت اطمینان آب خنک کننده

بوته های مسی، اجاق های سرد و سایر اجزاء شوک حرارتی شدید را تحمل می کنند. نظارت بر نرخ جریان، اختلاف دما و فشار و همچنین عملکردهای هشدار نشت آب مورد نیاز است. خرابی های خنک کننده نه تنها منجر به از بین رفتن شمش می شود، بلکه ممکن است باعث واکنش های خشونت آمیز بین تیتانیوم مذاب و آب شود که خطرات ایمنی بسیار بالایی را به همراه دارد.

 

4. ظرفیت پردازش مواد بازیافتی

پردازش تیتانیوم تراشه ها، الکترودهای باقیمانده و سایر ضایعات تولید می کند. تجهیزات مجهز به سیستم های پیش تصفیه و تغذیه مداوم هزینه های مواد خام را کاهش می دهد. ذوب EB در اجاق سرد سازگاری مطلوب را با ضایعات بازیافتی ارائه می دهد.

 

5. نظارت بر خط و قابلیت ردیابی داده ها

قابلیت ردیابی کامل فرآیند برای مواد تیتانیوم هوافضا الزامی است. تجهیزات پیشرفته به طور خودکار داده های فرآیند از جمله تصاویر استخر مذاب، دما، سطح خلاء و قدرت را برای اهداف ممیزی کیفیت ذخیره می کنند.

 

6. گاز زدایی و ظرفیت حذف ناخالصی

بیش از حد اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن، فازهای آلفای سخت و مواد با نقطه ذوب بالا ممکن است باعث شکستگی خستگی اجزای هوافضا شود. این بحرانی ترین شکاف عملکردی بین تیتانیوم معمولی درجه صنعتی و تیتانیوم درجه یک هوافضا پیشرفته را تشکیل می دهد.

 

 

1. تیتانیوم صنعتی همه منظوره

کوره های ذوب مجدد قوس خلاء VAR با عملکرد خلاء متوسط ​​و منبع تغذیه استاندارد تثبیت شده با قوس الکتریکی، تغذیه شده با الکترودهای اسفنجی تیتانیوم را انتخاب کنید. توان عملیاتی بالا را با هزینه کم ارائه می دهد. ذوب EB در اجاق سرد به دلیل دوره های بازپرداخت طولانی توصیه نمی شود.

 

2. تیتانیوم پزشکی-ایمپلنت درجه

کوره‌های VAR انتخاب اصلی هستند و بدنه‌های کوره‌های خوب مهر و موم شده و سیستم‌های تثبیت قوس با دقت بالا را در اولویت قرار می‌دهند. پیش ساخت آلیاژهای اصلی VIM یک گزینه با بودجه کافی است. عملکرد خلاء، تمیزی کوره و جداسازی دسته ای بسیار مهم هستند. کنترل ناخالصی بر ظرفیت تولید اولویت دارد.

 

3. تیتانیوم درجه خلوص هوافضا

ذوب مجدد EBCHM یا حالت دوگانه EB + VAR پذیرفته شده است. اسلحه های الکترونی با کارایی بالا، کنترل جریان پرتو پایدار، پالایش سردخانه و قابلیت ردیابی داده های تمام فرآیند مورد نیاز است. ضایعات بازیافتی واجد شرایط را می توان با هم مخلوط کرد. این شرط اولیه برای پذیرش در زنجیره تامین هوافضا است.

 

4. تحقیق و توسعه آلیاژهای تیتانیوم جدید و کامپوزیت های تیتانیوم-ماتریکس

کوره های القایی خلاء VIM در مقیاس کوچک را با کوره های ذوب مجدد VAR در مقیاس کوچک ترکیب کنید. بچینگ انعطاف پذیر، همزن الکترومغناطیسی و اتمسفر قابل تنظیم از تکرار فرمول و ذوب آزمایشی دسته کوچک پشتیبانی می کند. توجه داشته باشید که VIM نمی تواند به طور مستقل شمش با خلوص بالا تولید کند و فقط برای تهیه آلیاژ اصلی استفاده می شود.

 

 

Ruihang مواد اولیه با کیفیت مطلوب را برای تولید قطعات دقیق شما تامین می کند. اگر نیازی به خرید دارید، لطفاً از طریق ایمیل با ما تماس بگیرید:Sam.Rui@bjrh-titanium.com