При выплавке слитков титана и титановых сплавов с использованием вакуумной плавящейся дуговой печи, если не контролировать определенные факторы должным образом, на поверхности слитков могут образовываться такие дефекты, как холодные замыкания, включения и пористость. Для предотвращения этих дефектов и повышения металлургического качества слитков титана и титановых сплавов особое внимание следует уделять следующим четырем аспектам производства:
Четыре аспекта производства слитков титана и титановых сплавов
Обеспечить однородный химический состав, при котором содержание различных легирующих элементов не только соответствует требованиям стандарта, но и постоянно контролируется на оптимальном уровне.
Контролируйте содержание основных примесей, таких как Fe, O и т. д., в соответствующих пределах, обеспечивая при этом соответствие остальных примесей стандартным требованиям.
Следить за отсутствием примесей, сегрегации, газовой пористости, трещин, усадки и рыхлости внутри слитков.
Добейтесь гладкой поверхности слитков без холодных зазоров, складок и других поверхностных дефектов. Минимизируйте величину усадки головки и добейтесь высокого выхода готовых слитков.
Чтобы обеспечить контроль качества каждого производственного процесса по вышеуказанным четырем аспектам, важно сосредоточиться на контроле качества на каждом этапе производственного процесса.
1
Выбор сырья
Основным сырьем для литья слитков титановых сплавов являются титановая губка и промежуточные сплавы. В производстве применяются методы просеивания для удаления чрезмерно крупных и мелких частиц титановой губки, обеспечивая более равномерное распределение частиц по размерам.
2
Смешивание
Прежде всего следует определить химический состав слитка. Основные элементные пропорции должны учитывать как верхние, так и нижние пределы, стремясь как можно ближе приблизиться к целевым значениям. Содержание примесных элементов должно быть как можно ниже и не должно превышать указанных значений.
3
Смешивание и сжатие
Чтобы обеспечить максимально однородный химический состав внутри одного слитка, необходимо гомогенизировать сырье путем смешивания. Затем однородно смешанное сырье спрессовывается в электродные блоки с помощью масляного пресса.
4
Подготовка электродов
Из электродных блоков после сборки и сварки получаются плавящиеся электроды для процесса первичной плавки. Методы сварки в основном включают водородно-дуговую сварку или плазменную сварку. Во время сварки следует применять соответствующую защиту, предпочтительно в атмосфере инертного газа или внутри сварочной камеры, чтобы предотвратить образование тугоплавких оксидов и нитридов.
5
Процесс плавления
Процесс плавки является важнейшим этапом всего производства слитков титана и титановых сплавов. К основным параметрам процесса, существенно влияющим на качество слитка при плавке, относятся ток, напряжение, стабильная величина тока дуги и продолжительность стабильного перемешивания дуги.
