วิธีการเลือกอุปกรณ์หลอมสูญญากาศสำหรับการแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียมระดับไฮเอนด์

ไทเทเนียมมีฤทธิ์ทางเคมีสูง เมื่อหลอมละลายที่อุณหภูมิสูง มันจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ไนโตรเจน ไฮโดรเจน และคาร์บอนได้อย่างง่ายดายจนเกิดสถานะเปราะ สิ่งนี้จะลดความเหนียวและความล้าของวัสดุ ลดผลการทดสอบแบบไม่ทำลาย และจำกัดผลผลิตและความน่าเชื่อถือในการให้บริการของผลิตภัณฑ์ไทเทเนียมคุณภาพสูงการหลอมสูญญากาศทำหน้าที่เป็นกระบวนการหลักที่สำคัญสำหรับการผลิตโลหะผสมไทเทเนียม อุปกรณ์หลอมจะกำหนดความบริสุทธิ์ของแท่งโลหะ รวมถึงความเสถียรขององค์ประกอบและโครงสร้างจุลภาค ทำให้เกิดการรับประกันขั้นพื้นฐานสำหรับการแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียมระดับไฮเอนด์

 

 

1. วีเออาร์

กระบวนการหลักสำหรับแท่งไทเทเนียมเกรดการบินและอวกาศ อิเล็กโทรดสิ้นเปลืองจะถูกหลอมด้วยอาร์กไฟฟ้าภายใต้สุญญากาศหรือบรรยากาศอาร์กอนแรงดันต่ำ และแข็งตัวในเบ้าหลอมทองแดงที่ระบายความร้อนด้วยน้ำ

ข้อดี: การไล่แก๊สที่มีประสิทธิภาพ ความหนาแน่นของแท่งโลหะสูง และประสิทธิภาพการทดสอบแบบไม่ทำลายที่ดี เหมาะสำหรับการผลิตแท่งโลหะทรงกลมขนาดใหญ่ เช่น Gr5 และ TA15 ในปริมาณมาก

ข้อเสีย: ช่วงการปรับองค์ประกอบที่แคบ ความสามารถที่ไม่ดีสำหรับบิลเล็ตรูปทรงพิเศษ และความยากลำบากในการควบคุมธาตุ

 

2. เป็นกลุ่ม

การหลอมเกิดขึ้นได้จากการให้ความร้อนด้วยกระแสหมุนแม่เหล็กไฟฟ้าในถ้วยใส่ตัวอย่างเซรามิก

ข้อดี: การกวนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าที่เพียงพอและมีองค์ประกอบสม่ำเสมอ สามารถใช้ได้กับการผลิตโลหะผสมไททาเนียมพิเศษและมาสเตอร์อัลลอยด์ที่มีหลายเกรดในปริมาณน้อย

ข้อเสีย: ถ้วยใส่ตัวอย่างเซรามิกมีแนวโน้มที่จะมีสารเจือปน ไม่ค่อยมีการใช้ในการผลิตแท่งโลหะสำเร็จรูปโดยแยกจากกัน และส่วนใหญ่จะทำหน้าที่ในการเตรียมอิเล็กโทรดมาสเตอร์อัลลอยด์สำหรับกระบวนการ VAR หรือ EB

 

3. อีบีซีเอ็ม

วัตถุดิบถูกหลอมด้วยลำอิเล็กตรอนพลังงานสูง ละลายสิ่งที่ล้นออกมาเพื่อก่อตัวหลังจากกำจัดสิ่งเจือปนในเตาเย็นที่ระบายความร้อนด้วยน้ำ ซึ่งสามารถดักจับสิ่งเจือปนได้

ข้อดี: ความสามารถในการกำจัดสิ่งเจือปนที่เหนือกว่า สามารถใช้ฟองน้ำไทเทเนียมและเศษรีไซเคิลได้โดยตรง ข้อบกพร่องและการแยกฮาร์ดอัลฟาได้รับการควบคุมอย่างดี แท่งแบนสามารถผลิตให้เหมาะกับส่วนประกอบแผ่นหนาขนาดใหญ่ในการบินและอวกาศ

ข้อเสีย: การลงทุนอุปกรณ์สูงและการใช้พลังงาน ความเร็วในการผลิตต่ำ ไม่คุ้มค่ากับการผลิตจำนวนน้อย

 

เส้นทางสามกระบวนการระดับสูง: VIM สำหรับการเตรียมมาสเตอร์อัลลอยด์ → การกลั่นเตาเย็น EB → การหลอม VAR ใหม่ การทำให้บริสุทธิ์แบบหลายขั้นตอนปรับสมดุลความแม่นยำขององค์ประกอบ การควบคุมการรวม และความเสถียรของโครงสร้างระดับจุลภาค และนำมาใช้กับโลหะผสมไทเทเนียมระดับสูงสำหรับการบินและอวกาศ

 

 

1. ระดับสุญญากาศขั้นสูงสุดและอัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดัน

ไทเทเนียมดูดซับก๊าซได้ง่าย สำหรับเตาเผาระดับไฮเอนด์ สุญญากาศขั้นสุดท้ายจะต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1×10⁻³ Pa อัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันสะท้อนถึงประสิทธิภาพการปิดผนึกของโพรง การปิดผนึกที่ไม่ดีทำให้เกิดปริมาณออกซิเจนและไนโตรเจนมากเกินไป และทำให้วัสดุเปราะ มีการกำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการปลูกถ่ายทางการแพทย์และการตีขึ้นรูปการบินและอวกาศคลาส 1

 

2. การควบคุมแหล่งความร้อนที่เสถียร

แหล่งจ่ายไฟที่มีความเสถียรส่วนโค้งสำหรับ VAR และการควบคุมการไหลของลำแสงสำหรับ EB คือเทคโนโลยีหลัก ความผันผวนของส่วนโค้งไฟฟ้าหรือการไหลของลำแสงอิเล็กตรอนทำให้เกิดการแบ่งแยก ความพรุน และการหดตัว อุปกรณ์ระดับไฮเอนด์รองรับการควบคุมพลังงานแบบเรียลไทม์แบบวงปิด

 

3. ความน่าเชื่อถือในการระบายความร้อนด้วยน้ำ

ถ้วยใส่ตัวอย่างทองแดง เตาเย็น และส่วนประกอบอื่นๆ สามารถรักษาการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบฉับพลันอย่างรุนแรงได้ จำเป็นต้องมีการตรวจสอบอัตราการไหล อุณหภูมิ และความแตกต่างของความดัน รวมถึงฟังก์ชันการแจ้งเตือนน้ำรั่ว ความล้มเหลวในการหล่อเย็นไม่เพียงแต่นำไปสู่แท่งโลหะที่เสียหายเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้เกิดปฏิกิริยารุนแรงระหว่างไททาเนียมหลอมเหลวกับน้ำ ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่สูงมาก

 

4. ความสามารถในการแปรรูปวัสดุรีไซเคิล

การประมวลผลด้วยไทเทเนียมจะทำให้เกิดเศษ อิเล็กโทรดตกค้าง และเศษอื่นๆ อุปกรณ์ที่ติดตั้งระบบบำบัดเบื้องต้นและการป้อนอย่างต่อเนื่องช่วยลดต้นทุนวัตถุดิบ การหลอมเตาเย็นของ EB มอบความสามารถในการปรับตัวที่เหมาะสมกับเศษขยะรีไซเคิล

 

5. การตรวจสอบออนไลน์และการตรวจสอบย้อนกลับข้อมูล

การตรวจสอบย้อนกลับแบบเต็มกระบวนการเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวัสดุไทเทเนียมสำหรับการบินและอวกาศ อุปกรณ์ระดับไฮเอนด์จะจัดเก็บข้อมูลกระบวนการโดยอัตโนมัติ รวมถึงรูปภาพของบ่อหลอมเหลว อุณหภูมิ ระดับสุญญากาศ และพลังงานเพื่อวัตถุประสงค์ในการตรวจสอบคุณภาพ

 

6. ความสามารถในการกำจัดก๊าซและการกำจัดสิ่งเจือปน

ออกซิเจน ไนโตรเจน ไฮโดรเจน เฟสฮาร์ดอัลฟาที่มากเกินไป และการรวมตัวของจุดหลอมเหลวสูงอาจทำให้เกิดการแตกหักของชิ้นส่วนการบินและอวกาศเมื่อล้า นี่ถือเป็นช่องว่างด้านประสิทธิภาพที่สำคัญที่สุดระหว่างไทเทเนียมเกรดอุตสาหกรรมธรรมดากับไทเทเนียมเกรดการบินและอวกาศระดับสูง

 

 

1. ไทเทเนียมเกรดอุตสาหกรรมทั่วไป

เลือกเตาถลุงอาร์กถลุงแบบสุญญากาศ VAR ที่มีประสิทธิภาพการทำงานสุญญากาศระดับปานกลาง และอุปกรณ์จ่ายไฟมาตรฐานที่มีความเสถียรของส่วนโค้ง ป้อนด้วยอิเล็กโทรดฟองน้ำ-ไทเทเนียม ให้ปริมาณงานสูงด้วยต้นทุนที่ต่ำ ไม่แนะนำให้ทำการหลอมเตาเย็นด้วย EB เนื่องจากมีระยะเวลาคืนทุนนาน

 

2. ไทเทเนียมเกรดทางการแพทย์

เตาเผา VAR เป็นตัวเลือกหลัก โดยให้ความสำคัญกับตัวเตาที่มีการปิดผนึกอย่างดี และระบบรักษาเสถียรภาพส่วนโค้งที่มีความแม่นยำสูง การผลิตมาสเตอร์อัลลอยด์ล่วงหน้า VIM เป็นตัวเลือกที่มีงบประมาณเพียงพอ ประสิทธิภาพของสุญญากาศ ความสะอาดของเตาหลอม และการแยกแบทช์เป็นสิ่งสำคัญ การควบคุมสิ่งเจือปนมีความสำคัญมากกว่ากำลังการผลิต

 

3. ไทเทเนียมเกรดการบินและอวกาศที่มีความบริสุทธิ์สูง

EBCHM หรือการถลุงแร่ EB + VAR แบบสองโหมดถูกนำมาใช้ ปืนอิเล็กตรอนประสิทธิภาพสูง การควบคุมการไหลของลำแสงที่เสถียร การกลั่นเตาเย็น และการตรวจสอบย้อนกลับข้อมูลแบบเต็มกระบวนการ สามารถผสมเศษรีไซเคิลที่ผ่านการรับรองได้ นี่เป็นข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับการเข้าสู่ห่วงโซ่อุปทานด้านการบินและอวกาศ

 

4. การวิจัยและพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมใหม่และคอมโพสิตไทเทเนียม-เมทริกซ์

รวมเตาหลอมเหนี่ยวนำสุญญากาศ VIM ขนาดเล็กเข้ากับเตาหลอม VAR ขนาดเล็ก การแบ่งกลุ่มแบบยืดหยุ่น การกวนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า และบรรยากาศที่ปรับได้ช่วยสนับสนุนการวนซ้ำสูตรและการหลอมทดลองชุดเล็ก โปรดทราบว่า VIM ไม่สามารถผลิตแท่งโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงได้อย่างอิสระ และใช้สำหรับการเตรียมมาสเตอร์อัลลอยด์เท่านั้น

 

 

Ruihang จัดหาวัตถุดิบคุณภาพดีที่สุดสำหรับการผลิตส่วนประกอบที่มีความแม่นยำของคุณ หากคุณมีความต้องการซื้อใด ๆ โปรดติดต่อเราผ่านทางอีเมล:Sam.Rui@bjrh-titanium.com