Hoe kiest u vacuümsmeltapparatuur voor hoogwaardige verwerking van titaniumlegeringen?

Titanium heeft een hoge chemische activiteit. Wanneer het bij hoge temperaturen wordt gesmolten, reageert het gemakkelijk met zuurstof, stikstof, waterstof en koolstof om brosse fasen te vormen. Dit verslechtert de ductiliteit en vermoeiingsprestaties van het materiaal, verslechtert niet-destructieve testresultaten en beperkt de opbrengst en de servicebetrouwbaarheid vanhoogwaardige titaniumproducten.Vacuümsmelten is het cruciale primaire proces voor de productie van titaniumlegeringen. Smeltapparatuur bepaalt de zuiverheid van de blokken en de stabiliteit van de samenstelling en de microstructuur, en vormt de fundamentele garantie voor hoogwaardige verwerking van titaniumlegeringen.

 

 

1. VAR

Een mainstream proces voor titaniumstaven van ruimtevaartkwaliteit. De verbruikbare elektrode wordt gesmolten door een elektrische boog onder vacuüm of een argonatmosfeer onder lage druk, en gestold in een watergekoelde koperen smeltkroes.

Voordelen: Effectieve ontgassing, hoge blokdichtheid en gunstige niet-destructieve testprestaties; geschikt voor massaproductie van grote ronde blokken zoals Gr5 en TA15.

Nadelen: smal aanpassingsbereik van de samenstelling, slechte mogelijkheden voor speciaal gevormde knuppels en problemen bij de controle van sporenelementen.

 

2. VIM

Het smelten gebeurt via elektromagnetische wervelstroomverwarming in keramische smeltkroezen.

Voordelen: Voldoende elektromagnetisch roeren en uniforme samenstelling; toepasbaar voor de productie van kleine series van speciale titaniumlegeringen en masterlegeringen met meerdere kwaliteiten.

Nadelen: Keramische smeltkroezen hebben de neiging om insluitsels te introduceren. Het wordt zelden gebruikt voor het zelfstandig produceren van afgewerkte blokken en dient meestal voor het voorbereiden van master-legeringselektroden voor VAR- of EB-processen.

 

3. EBCHM

Grondstoffen worden gesmolten door hoogenergetische elektronenstralen. Smeltoverstromen voor vorming na verwijdering van onzuiverheden in een watergekoelde koude haard, waar onzuiverheden kunnen worden opgevangen.

Voordelen: Superieure capaciteit voor het verwijderen van onzuiverheden. Sponstitanium en gerecycled schroot kunnen direct worden gebruikt. Hard-alfa-defecten en segregatie worden goed onder controle gehouden. Platte blokken kunnen worden vervaardigd voor grote dikke plaatcomponenten in de ruimtevaart.

Nadelen: hoge investeringen in apparatuur en energieverbruik, lage productiesnelheid; niet kosteneffectief voor productie in kleine series.

 

Hoogwaardige drievoudige procesroute: VIM voor voorbereiding van masterlegeringen → EB-raffinage in koude haard → VAR-hersmelten. Meertrapszuivering brengt de nauwkeurigheid van de samenstelling, insluitingscontrole en microstructurele stabiliteit in evenwicht, en wordt toegepast voor hoogwaardige titaniumlegeringen uit de lucht- en ruimtevaart.

 

 

1. Ultieme vacuümgraad en drukstijging

Titanium absorbeert gemakkelijk gas. Voor hoogwaardige ovens moet het uiteindelijke vacuüm kleiner dan of gelijk zijn aan 1×10⁻³ Pa. De drukstijging weerspiegelt de prestaties van de afdichting van de caviteit. Een slechte afdichting veroorzaakt een overmatig zuurstof- en stikstofgehalte en materiaalverbrossing. Er worden strenge eisen gesteld aan medische implantaten en klasse-1 smeedstukken voor de lucht- en ruimtevaart.

 

2. Stabiele warmtebroncontrole

De booggestabiliseerde voeding voor VAR en beam-flow control voor EB zijn kerntechnologieën. Schommelingen in de elektrische boog- of elektronenstraalstroom veroorzaken segregatie, porositeit en krimpholtes. Hoogwaardige apparatuur ondersteunt real-time stroomregeling met gesloten lus.

 

3. Betrouwbaarheid van waterkoeling

Koperen smeltkroezen, koude haarden en andere componenten ondergaan ernstige thermische schokken. Bewaking van debiet, temperatuur en drukverschil, evenals alarmfuncties voor waterlekkage zijn vereist. Storingen in de koeling leiden niet alleen tot afgedankte blokken, maar kunnen ook gewelddadige reacties veroorzaken tussen gesmolten titanium en water, wat extreem hoge veiligheidsrisico's met zich meebrengt.

 

4. Verwerkingscapaciteit voor gerecycled materiaal

Bij de verwerking van titanium ontstaan ​​spanen, restelektroden en ander afval. Apparatuur uitgerust met voorbehandelings- en continue toevoersystemen verlaagt de grondstofkosten. EB-smelten in een koude haard zorgt voor een optimaal aanpassingsvermogen aan gerecycled afval.

 

5. Online monitoring en traceerbaarheid van gegevens

Traceerbaarheid van het volledige proces is verplicht voor titaniummaterialen uit de lucht- en ruimtevaart. Hoogwaardige apparatuur slaat automatisch procesgegevens op, waaronder beelden van smeltbaden, temperatuur, vacuümniveau en vermogen, voor kwaliteitsaudits.

 

6. Ontgassing en verwijdering van onzuiverheden

Overtollige zuurstof, stikstof, waterstof, harde alfafasen en insluitsels met een hoog smeltpunt kunnen vermoeidheidsbreuken van lucht- en ruimtevaartcomponenten veroorzaken. Dit vormt de meest kritische prestatiekloof tussen gewoon titanium van industriële kwaliteit en hoogwaardig titanium van ruimtevaartkwaliteit.

 

 

1. Titanium van industriële kwaliteit voor algemeen gebruik

Selecteer VAR vacuümboog-hersmeltovens met matige vacuümprestaties en standaard booggestabiliseerde voedingen, gevoed met spons-titaniumelektroden. Het levert een hoge doorvoersnelheid tegen lage kosten. EB-smelten in een koude haard wordt niet aanbevolen vanwege de lange terugverdientijden.

 

2. Titanium van medische implantaatkwaliteit

VAR-ovens zijn de eerste keuze, waarbij de voorkeur wordt gegeven aan goed afgedichte ovenlichamen en uiterst nauwkeurige boogstabilisatiesystemen. VIM-prefabricage van masterlegeringen is een optie met voldoende budget. Vacuümprestaties, zuiverheid van de oven en batchisolatie zijn van cruciaal belang; Controle op onzuiverheden heeft voorrang op productiecapaciteit.

 

3. Zeer zuiver titanium van luchtvaartkwaliteit

EBCHM of dual-mode EB + VAR-hersmelting wordt toegepast. Er zijn hoogwaardige elektronenkanonnen, stabiele bundelstroomregeling, koude-haardverfijning en traceerbaarheid van volledige procesgegevens vereist. Gekwalificeerde gerecyclede restjes kunnen worden gemengd. Dit is de basisvereiste voor toelating tot toeleveringsketens in de lucht- en ruimtevaart.

 

4. R&D van nieuwe titaniumlegeringen en titanium-matrixcomposieten

Combineer kleinschalige VIM-vacuüminductieovens met kleinschalige VAR-hersmeltovens. Flexibel batchen, elektromagnetisch roeren en instelbare atmosfeer ondersteunen formule-iteratie en proefsmelten in kleine batches. Merk op dat VIM niet zelfstandig hoogzuivere blokken kan produceren en alleen wordt gebruikt voor de voorbereiding van masterlegeringen.

 

 

Ruihang levert grondstoffen van optimale kwaliteit voor de productie van uw precisiecomponenten. Als u aankoopbehoeften heeft, neem dan gerust contact met ons op via e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com