Przetapianie łukiem próżniowym (VAR) jest obecnie głównym procesem produkcyjnymtytan i stop tytanu  wlewki. Eliminuje zanieczyszczenie stopionym tytanem dzięki-środowisku o wysokiej próżni i-chłodzonej wodą konstrukcji tygla miedzianego, umożliwiając produkcję wysokiej-wlewków o wyjątkowej czystości i jednorodności.

 

1. Podstawowa zasada

Przetapianie VAR przeprowadza się w środowisku o wysokiej-próżni, gdzie pomiędzy metalową elektrodą topliwą (katodą) a chłodzonym wodą-tyglem miedzianym (anodą) tworzy się łuk-o wysokiej temperaturze przekraczającej 3000 stopni, powodując ciągłe topienie elektrody. Stopione kropelki opadają na dno tygla, tworząc stopiony basen, który ulega kierunkowemu zestalaniu od dołu do góry, tworząc wlewek poprzez chłodzenie wymuszonym obiegiem wody. Elektroda jest automatycznie opuszczana w miarę topienia, aby utrzymać stałą długość łuku, zapewniając ciągły wzrost wlewka.

 

 

1. Wysoka czystość: Środowisko o wysokiej-próżni usuwa lotne zanieczyszczenia i gazy międzywęzłowe, takie jak wodór (H), azot (N) i tlen (O), znacznie zmniejszając ich zawartość we wlewku.

 

2. Zanieczyszczenie-Swobodne topnienie: W całym procesie wykorzystuje się-chłodzony wodą tygiel miedziany bez kontaktu z materiałami ogniotrwałymi, co całkowicie eliminuje zanieczyszczenia wtrąceniami ogniotrwałymi w stopionym tytanie.

 

3. Jednolita kompozycja: Łukowe mieszanie elektromagnetyczne i konwekcja jeziorka stopionego sprzyjają równomiernemu rozkładowi pierwiastków stopowych i zmniejszają zarówno makrosegregację, jak i mikrosegregację.

 

4. Gęsta struktura: Kierunkowe krzepnięcie i podawanie eliminują defekty, takie jak centralne wgłębienia skurczowe i porowatość, dając wlewek o gęstości bliskiej-teoretycznej.

 

5. Wysoka elastyczność: Może wytwarzać wlewki o różnych specyfikacjach, od kilku kilogramów do 32 ton w jednym wytopie, obejmujące komercyjnie czysty tytan i zdecydowaną większość gatunków stopów tytanu.

 

6. Dojrzały proces: Po dziesięcioleciach rozwoju stworzono kompletny system kontroli procesu i jakości, zapewniający doskonałą spójność produktu pomiędzy partiami.

 

Obecnie ponad 90% kutych wlewków tytanu i stopów tytanu na całym świecie wytwarza się w procesie VAR, a prawie wszystkie krytyczne komponenty stopów tytanu dla przemysłu lotniczego są wytwarzane z wlewków wytwarzanych w procesie potrójnego przetapiania VAR.

 

 

1. Przygotowanie surowca i produkcja elektrod

Dokładnie zważ gąbkę tytanową i stopy główne pod kątem docelowego składu.

Użyj dwuetapowego-mieszania/ładowania, aby zapobiec segregacji cząstek.

Wciśnij w brykiety elektrod; próżniowe spawanie plazmowe w monolityczną elektrodę topliwą.

 

2. Załadunek pieca i-przygotowanie do topienia

Sprawdź tygiel miedziany-chłodzony wodą; zainstaluj elektrodę i wyreguluj współosiowość.

Umieść gąbkę tytanową na rozruszniku wlewka jako inicjator łuku.

Opróżnij do podciśnienia mniejszego lub równego 1 Pa (konwencjonalne) lub mniejszego lub równego 0,1 Pa (klasa-lotnicza).

Wykonaj wykrywanie wycieków helu; zapewnić stopień nieszczelności pieca mniejszy lub równy 0,8 Pa/min.

 

3. Proces topienia

Zapłon łuku: Zastosuj napięcie-bez obciążenia 60–70 V; Zajarzaj łuk przy prądzie znamionowym 1/4–1/3, aby utworzyć stabilne jeziorko stopionego materiału.

Stabilne topienie: Prąd rampowy do kA–dziesiątek kA; napięcie dopasowujące 28–38 V,-prąd stabilizujący łuk 8–15 A; utrzymywać stałą szybkość topienia i dostosowywać-długość łuku w czasie rzeczywistym.

Karmienie: Rozpocznij, gdy pozostało 10–15% elektrody; stopniowo zmniejszaj prąd/szybkość; wykonać polewę na gorąco, aby wyeliminować centralny skurcz i porowatość.

 

4.Chłodzenie i rozładowywanie

Odetnij zasilanie po karmieniu. Przechowywać wlewek pod próżniowym chłodzeniem wodą przez czas większy lub równy 30 minut. Odpowietrzanie i odprowadzanie tylko przy temperaturze powierzchni<200 °C.

 

5. Końcowa-obróbka wlewków

Usuń wadliwą część dolną (20–50 mm) i górną (150–180 mm).

Tokarka-obróć korpus wlewka na głębokość 10–30 mm, aby wyeliminować defekty powierzchniowe.

Przeprowadź pełną analizę składu, badanie mikrostruktury i NDT. Przejście do kolejnego procesu dopiero po przejściu wszystkich kontroli.

 

 

• Produkcja elektrod: Kontrola zanieczyszczeń śródmiąższowych w gąbce tytanowej/stopach zaprawowych; użyj mieszania-dwuetapowego, aby uzyskać jednolity skład; zapewnić gęstość/wytrzymałość brykietu elektrody; utrzymuj stosunek średnicy elektrody-do-tygla na poziomie 0,78–0,92; użyj próżniowego spawania plazmowego w celu włączenia-spoin swobodnych.

 

• Próżnia i szczelność: Próżnia-przed topieniem Mniejsza lub równa 1 Pa (konwencjonalna), Mniejsza lub równa 0,1 Pa (lotnictwo), 1×10⁻²–1×10⁻³ Pa (ultra-wysoka-czystość); utrzymywać stabilną próżnię podczas topienia; stopień nieszczelności pieca Mniejszy lub równy 0,8 Pa/min.
• Prąd i napięcie: Prąd w oparciu o specyfikację wlewka/rodzaj stopu; napięcie 28–38 V; dopasuj parametry, aby ustabilizować kształt łuku i basenu.
• Szybkość topnienia: Elektronicznie sterowana stała prędkość 10–35 kg/min; współczynnik-do-stosunku średnicy elektrody 0,015–0,035 kg/(min·mm); duża prędkość zwiększa segregację osiową; powolne tempo powoduje dziedziczenie segregacyjne/niską wydajność.
• Odstęp elektrod: Długość łuku 20–50 mm; automatyczne-sterowanie poprzez sprzężenie zwrotne napięcia; duża szczelina powoduje wydmuch łuku; mała przerwa powoduje-zwarcie.
• Stabilizacja łuku i mieszanie: Poprzeczne zmienne pole magnetyczne do dwukierunkowego mieszania basenu; łuk-prąd stabilizujący 8–15 A; stosunek cyklu komutacyjnego-do-średnicy tygla 0,08–0,14 s/mm; tłumi nadmuch łuku, poprawia konwekcję, zmniejsza makrosegregację.
• Proces karmienia: Rozpocznij, gdy pozostało 10–15% elektrody; stopniowo zmniejszaj prąd, aby uniknąć szybkiego zestalenia; czas trwania Większy lub równy 30 minut; optymalizować dynamicznie w oparciu o warunki puli.
• Wielokrotne przetapianie: Minimum 2 przejścia; 3 bilety na-zaawansowane loty i kosmonautykę; w co najmniej jednym przejściu wykorzystuje się odwrócony wlewek jako elektrodę, aby zmniejszyć segregację osiową; Pierwsze przejście usuwa substancje lotne; Drugie/trzecie przejście poprawia jednorodność kompozycji.

 

Grupa Ruihang produkuje głównie produkty tytanowe w całym łańcuchu branżowym, obejmującym wytapianie, kucie, prostowanie, walcowanie, obróbkę powierzchniową i proces testowania. W przypadku jakichkolwiek potrzeb zakupowych prosimy o kontakt pod adresem e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com