Priemyselná výroba titánu a titánových zliatin, či už ide o pretavené tavné elektródy alebo kované predvalky, alebo špeciálne tvarované odliatky, sa väčšinou získava oblúkovým tavením vákuových tavných elektród. S rozvojom a pokrokom moderných technológií sa pri tavení titánu a zliatin titánu, vrátane oblúkového tavenia vákuových spotrebných elektród, vyvinuli niektoré nové pokročilé technológie. Reprezentatívne technológie v posledných rokoch sú nasledovné:
1. Spôsob prípravy elektród na vákuové odtavné tavenie zliatin titánu s priamym prídavkom kovov s vysokou teplotou topenia
Na základe konvenčnej prípravy elektród na vákuové odtavné oblúkové tavenie zliatin titánu je možné na roztavenie použiť metódu zvárania elektród zložených z priamo lisovaných elektródových blokov s určitými drážkami a kovových tyčí s vysokým bodom tavenia vhodných pre tvar drážok elektródového bloku. vysokokvalitné ingoty s jednotným zložením a bez segregácie, ktoré spĺňajú požiadavky na výpočet pomeru výberom vhodného vákuového spotrebného procesu oblúkového tavenia.
2. Proces opätovného spustenia oblúka po výpadku prúdu počas vákuového spotrebného tavenia titánu a titánových zliatin
Proces opätovného spustenia oblúka po výpadku prúdu počas vákuového spotrebného tavenia titánu a titánových zliatin zahŕňa nasledujúce kroky: keď sa oblúk po prerušení tavenia reštartuje, taviaci prúd sa rýchlo zvýši na 75-80 % normálneho taviaceho prúdu a taviaci prúd sa v tomto čase udržiava; keď okraj roztaveného kúpeľa dosiahne stenu téglika, udržiava sa počas 2-3 minút a potom sa taviaci prúd v tomto čase rýchlo zvýši na normálny taviaci prúd. Výhodou tohto procesu je, že celkový čas spustenia oblúka sa výrazne skráti, medzera medzi ingotom a stenou téglika po chladiacom objeme sa zmenší a zabráni sa vnútornej zmršťovacej dutine vytvorenej ochladzovaním a tuhnutím ingotu: keď taviaci prúd dosahuje 75 ~ 80% normálneho taviaceho prúdu, taviaci prúd sa udržuje po určitú dobu, takže rýchlosť tavenia elektródy a stuhnutého roztaveného kúpeľa je možné presnejšie kontrolovať a veľké množstvo roztaveného materiálu kvapaline sa zabráni, aby okamžite tiekla do medzery medzi ingotom a stenou téglika, alebo aby spôsobila defekty studeného uzavretia.
3. Metóda tavenia a recyklácie čistého titánového blokového odpadu
Metóda tavenia a recyklácie čistého titánového blokového odpadu využíva studenú nístejovú pec s elektrónovým lúčom so 6 elektrónovými delami, suroviny vybraných komponentov vkladá do podávača studenej nístejovej pece s elektrónovým lúčom, roztaví a následne ochladí získaný ingot. pece na získanie hotového výrobku. Táto metóda priamo využíva recyklované materiály TA1 na tavenie, vyhýbanie sa drveniu odpadových materiálov, lisovaniu elektródových blokov a zváraniu elektród. Tavenie jedného ingotu dokáže roztaviť 9 tyčí s celkovou hmotnosťou asi 6,5 tony za deň a tavenie dvojitého ingotu môže roztaviť 18 tyčí s celkovou hmotnosťou asi 13 ton za deň, čo výrazne zlepšuje efektivitu a rýchlosť recyklácie.
4. Metóda tavenia a recyklácie titánu a titánových zliatin v podobe trieskového odpadu v studenom lôžku elektrónovým lúčom
Metóda tavenia a recyklácie elektrónového lúča v studenom lôžku pre odpad podobný čipom z titánu a titánovej zliatiny, proces je: podľa zloženia roztaveného titánu a titánovej zliatiny odvážte čistý odpad podobný titánu alebo odvážte jeden alebo dva čisté odpad podobný titánovým trieskam a odpadom podobným trieskam z titánovej zliatiny a zmiešajte ich so špongiovým titánom a aditívnymi prvkami z čistej zliatiny a/alebo medzizliatinami, množstvo čistého odpadu podobného titánu a titánovej zliatiny pridaného do zmesi je 10 % ~ 90 % hmotnostných; potom ho vtlačte do bloku elektród a pomocou taviacej pece so studeným lôžkom elektrónovým lúčom vykonajte tavenie studeného lôžka elektrónovým lúčom na bloku elektródy, aby ste získali ingot titánu alebo zliatiny titánu. Táto metóda môže produkovať kvalifikované čisté titánové ingoty s až 100% čistým titánovým odpadom podobným trieske alebo produkovať kvalifikované titánové ingoty s až 90% titánom a odpadom podobným titánovej zliatine; je potrebné iba tavenie v studenom lôžku jedným elektrónovým lúčom a nie je potrebné žiadne sekundárne alebo terciárne tavenie.
5. Metóda tavenia čistého titánu a ingotov z titánovej zliatiny
Metóda tavenia čistého titánu a ingotov z titánovej zliatiny je nasledovná: zvážte špongiu titánu alebo čisté zliatinové prídavné prvky, medzizliatinu a titánovú špongiu, stlačte špongiu titánu alebo zmiešané čisté zliatinové prídavné prvky, medzizliatinu a špongiu titánu do elektródových blokov, zvarte lisovaná elektróda sa zablokuje do elektród a použije pec so studeným lôžkom s elektrónovým lúčom na uskutočnenie tavenia elektród v studenom lôžku s elektrónovým lúčom, aby sa získali čisté ingoty titánu alebo zliatiny titánu s jednotným chemickým zložením; stupeň vákua tavenia pri tavení v studenom lôžku elektrónovým lúčom je nižší ako 6×10-2Pa, rýchlosť tavenia je 70~150 kg/h a výkon tavenia je 100~300kw; čisté zliatinové aditívne prvky a medzizliatiny tvoria 0 % ~ 20 % celkovej hmotnosti ingotov z titánovej zliatiny. Vyrábané ingoty z titánu a zliatiny titánu majú jednotné chemické zloženie a makroskopická štruktúra ingotov je lepšia ako štruktúra ingotov na tavenie vákuovým spotrebným oblúkom a neexistujú žiadne inklúzie s vysokou teplotou topenia, ako sú TiN a WC.
6. Spôsob tavenia zliatiny titánu obsahujúcej legovacie prvky s vysokou teplotou topenia
Priemyselná metóda prípravy ingotu z titánovej zliatiny obsahujúceho legovacie prvky s vysokou teplotou topenia. Výberom zliatinových surovín, použitím špeciálne zostavených elektródových blokov, použitím konvenčnej technológie tavenia vákuovým spotrebným oblúkom, nastavením prúdu a napätia troch tavení sa pripraví ingot z titánovej zliatiny obsahujúci legujúce prvky s vysokou teplotou topenia s jednotným chemickým zložením a bez inklúzií. Kov s vysokou teplotou topenia je rovnomerne rozložený v tavnej elektróde, tavná elektróda sa ľahko pripravuje a má nízke náklady a parametre prúdu a napätia sú počas tavenia primerané. Na základe tradičnej výrobnej cesty sa používajú lacné čisté kovové platne v súlade so špecifickou metódou montáže spotrebných elektród, namiesto pridávania drahých medzizliatín a iných čistých kovov do zliatin titánu sa používajú viaceré vákuové spotrebné oblúkové taviace pece tavením na získanie ingotov zo zliatiny titánu obsahujúcich legovacie prvky s vysokou teplotou topenia s jednotným zložením, ktoré je vhodné pre priemyselné aplikácie.
7. Spôsob prípravy ingotu titánovej zliatiny TC4 tavením v peci elektrónovým lúčom v studenej nístejovej peci
Spôsob prípravy ingotu titánovej zliatiny TC4 tavením elektrónovým lúčom v studenej nístejovej peci je nasledovný: titánová huba a hliníkové zrná sa rovnomerne zmiešajú a potom sa zlisujú do elektródových blokov, ktoré sa zvaria do elektród a potom sa umiestnia do vákuovej spotrebnej oblúkovej pece na jednorazové tavenie na získanie predzliatiny Ti-AI; predzliatina Ti-Al sa rozdrví na častice predzliatiny Ti-Al; titánová špongia, častice predzliatiny Al-V a častice predzliatiny Ti-Al sa rovnomerne zmiešajú a potom sa zlisujú do elektródových blokov, ktoré sa spoja do elektród a potom sa umiestnia do studenej nístejovej pece s elektrónovým lúčom na jednorazové roztavenie. Ingot z titánovej zliatiny TC4. Táto metóda nahrádza hliníkové bôby predzliatinou Ti-Al, znižuje prchavosť Al prvkov, zlepšuje mieru využitia surovín a efektivitu využitia pecí s elektrónovým lúčom so studenou nístejovou pecou a pece so studenou nístejovou pecou s elektrónovým lúčom používanej na jednorazové tavenie. má silnejšie výhody pri znižovaní nákladov na spracovanie titánových materiálov a zlepšovaní efektívnosti výroby a môže zlepšiť čistotu ingotov z titánovej zliatiny a získať vysoko kvalitné ingoty.
