Jak wybrać sprzęt do topienia próżniowego do wysokiej klasy obróbki stopów tytanu?

Tytan charakteryzuje się dużą aktywnością chemiczną. Po stopieniu w wysokich temperaturach łatwo reaguje z tlenem, azotem, wodorem i węglem, tworząc kruche fazy. Pogarsza to plastyczność i właściwości zmęczeniowe materiału, pogarsza wyniki badań nieniszczących oraz ogranicza plastyczność i niezawodność użytkowaniawysokiej klasy produkty tytanowe.Topienie próżniowe jest kluczowym procesem podstawowym w produkcji stopu tytanu. Urządzenia do topienia określają czystość wlewka oraz stabilność składu i mikrostruktury, co stanowi podstawową gwarancję wysokiej jakości obróbki stopu tytanu.

 

 

1. ZMIANA

Główny proces wytwarzania wlewków tytanowych klasy lotniczej. Elektrodę topliwą topi się za pomocą łuku elektrycznego w próżni lub atmosferze argonu pod niskim ciśnieniem i zestala w chłodzonym wodą tyglu miedzianym.

Zalety: Skuteczne odgazowanie, duża gęstość wlewków i korzystne wyniki badań nieniszczących; nadaje się do masowej produkcji okrągłych wlewków o dużych rozmiarach, takich jak Gr5 i TA15.

Wady: Wąski zakres regulacji składu, słaba zdolność do obróbki kęsów o specjalnych kształtach i trudności w kontroli pierwiastków śladowych.

 

2. VIM

Topienie odbywa się poprzez ogrzewanie elektromagnetyczne prądami wirowymi w tyglach ceramicznych.

Zalety: Wystarczające mieszanie elektromagnetyczne i jednolity skład; ma zastosowanie do małoseryjnej produkcji specjalnych stopów tytanu i stopów zaprawowych o wielu gatunkach.

Wady: Tygle ceramiczne mają tendencję do wprowadzania wtrąceń. Rzadko jest stosowany do samodzielnego wytwarzania gotowych wlewków, a służy głównie do przygotowania elektrod przedstopowych do procesów VAR lub EB.

 

3. EBCHM

Surowce topią się za pomocą wysokoenergetycznych wiązek elektronów. Przelewy stopu do formowania po usunięciu zanieczyszczeń w chłodzonym wodą zimnym palenisku, gdzie mogą zostać uwięzione zanieczyszczenia.

Zalety: Doskonała zdolność usuwania zanieczyszczeń. Można bezpośrednio wykorzystać tytan gąbczasty i złom z recyklingu. Defekty i segregacja Hard-alfa są dobrze kontrolowane. Można wytwarzać wlewki płaskie, aby pasowały do ​​dużych elementów grubościennych w przemyśle lotniczym.

Wady: Wysokie inwestycje w sprzęt i zużycie energii, niska prędkość produkcji; nieopłacalne przy produkcji małych partii.

 

Wysokiej klasy trasa potrójnego procesu: VIM do przygotowania zaprawy → rafinacja zimnego paleniska EB → przetapianie VAR. Wielostopniowe oczyszczanie równoważy dokładność składu, kontrolę wtrąceń i stabilność mikrostrukturalną i jest stosowane w przypadku wysokiej klasy stopów tytanu w przemyśle lotniczym.

 

 

1. Stopień podciśnienia końcowego i szybkość wzrostu ciśnienia

Tytan łatwo pochłania gaz. W przypadku pieców wysokiej klasy próżnia końcowa powinna być mniejsza lub równa 1×10⁻³ Pa. Szybkość wzrostu ciśnienia odzwierciedla skuteczność uszczelniania wnęki. Złe uszczelnienie powoduje nadmierną zawartość tlenu i azotu oraz kruchość materiału. Implantom medycznym i odkuwkom lotniczym klasy 1 stawiane są surowe wymagania.

 

2. Stabilna kontrola źródła ciepła

Zasilacz stabilizowany łukiem dla VAR i kontrola przepływu wiązki dla EB to podstawowe technologie. Wahania łuku elektrycznego lub przepływu wiązki elektronów powodują segregację, porowatość i wgłębienia skurczowe. Wysokiej klasy sprzęt obsługuje regulację mocy w czasie rzeczywistym w pętli zamkniętej.

 

3. Niezawodność chłodzenia wodą

Miedziane tygle, zimne paleniska i inne elementy poddawane są silnemu szokowi termicznemu. Wymagane jest monitorowanie natężenia przepływu, różnicy temperatur i ciśnień, a także funkcje alarmu wycieku wody. Awarie chłodzenia nie tylko prowadzą do złomowania wlewków, ale mogą również powodować gwałtowne reakcje pomiędzy stopionym tytanem a wodą, stwarzając niezwykle wysokie ryzyko dla bezpieczeństwa.

 

4. Zdolność przetwarzania materiałów pochodzących z recyklingu

Podczas obróbki tytanu powstają wióry, resztki elektrod i inne odpady. Urządzenia wyposażone w systemy obróbki wstępnej i ciągłego podawania obniżają koszty surowców. Topienie na zimnym palenisku EB zapewnia optymalną zdolność adaptacji do recyklingowanych złomu.

 

5. Monitorowanie on-line i identyfikowalność danych

W przypadku materiałów tytanowych dla przemysłu lotniczego obowiązkowa jest pełna identyfikowalność procesu. Wysokiej klasy sprzęt automatycznie przechowuje dane procesowe, w tym obrazy jeziorka stopionego, temperaturę, poziom próżni i moc na potrzeby audytu jakości.

 

6. Zdolność odgazowania i usuwania zanieczyszczeń

Nadmiar tlenu, azotu, wodoru, twardych faz alfa i wtrąceń o wysokiej temperaturze topnienia może powodować pękanie zmęczeniowe elementów lotniczych. Stanowi to najbardziej krytyczną różnicę w wydajności pomiędzy zwykłym tytanem klasy przemysłowej a wysokiej klasy tytanem klasy lotniczej.

 

 

1. Tytan klasy przemysłowej ogólnego przeznaczenia

Wybierz próżniowe piece do przetapiania łukowego VAR o umiarkowanej wydajności próżniowej i standardowych zasilaczach stabilizowanych łukiem, zasilanych elektrodami gąbczasto-tytanowymi. Zapewnia wysoką przepustowość przy niskich kosztach. Nie zaleca się topienia na zimnym palenisku EB ze względu na długie okresy zwrotu.

 

2. Tytan klasy medycznej

Głównym wyborem są piece VAR, w których priorytetem są dobrze uszczelnione korpusy pieców i precyzyjne systemy stabilizacji łuku. Prefabrykacja VIM stopów zaprawowych jest opcją przy wystarczającym budżecie. Wydajność próżni, czystość pieca i izolacja partii są krytyczne; kontrola zanieczyszczeń ma pierwszeństwo przed zdolnością produkcyjną.

 

3. Tytan lotniczy o wysokiej czystości

Przyjmuje się przetapianie EBCHM lub dwumodowe EB + VAR. Wymagane są wysokowydajne działa elektronowe, stabilna kontrola przepływu wiązki, rafinacja na zimno i pełna identyfikowalność danych procesowych. Można domieszać kwalifikowane odpady pochodzące z recyklingu. Jest to podstawowy wymóg dopuszczenia do łańcuchów dostaw w branży lotniczej.

 

4. Badania i rozwój nowych stopów tytanu i kompozytów na osnowie tytanu

Połącz małe próżniowe piece indukcyjne VIM z małymi piecami do przetapiania VAR. Elastyczne dozowanie, mieszanie elektromagnetyczne i regulowana atmosfera wspierają iterację formuły i próbne topienie małych partii. Należy pamiętać, że VIM nie może samodzielnie wytwarzać wlewków o wysokiej czystości i jest używany wyłącznie do przygotowania stopu przedmieszkowego.

 

 

Ruihang dostarcza surowce o optymalnej jakości do produkcji precyzyjnych komponentów. Jeśli masz jakiekolwiek potrzeby zakupowe, skontaktuj się z nami poprzez e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com