Vaakumkaare ümbersulatamine (VAR) on praegu peamine tootmisprotsesstitaan ja titaani sulam  valuplokid. See välistab kõrge-vaakumkeskkonna ja vesijahutusega vask-tiigli disainiga titaani sulamissaaste, võimaldades toota erakordse puhtuse ja ühtlusega -kvaliteetseid valuplokke.

 

1. Põhiprintsiip

VAR-i ümbersulatamine toimub kõrg-vaakumkeskkonnas, kus metallist kuluv elektroodi (katoodi) ja vesijahutusega vasktiigli (anoodi) vahele moodustub kõrge-temperatuuriline kaar, mis ületab 3000 kraadi, sulatades elektroodi pidevalt. Sulapiisad langevad tiigli põhja, moodustades sulabasseini, mis tahkub suunatult alt üles valuplokiks sundvee tsirkulatsiooniga jahutamise teel. Elektrood langeb sulamisel automaatselt alla, et säilitada konstantne kaare pikkus, tagades valuploki pideva kasvu.

 

 

1. Kõrge puhtusaste: kõrgvaakum{0}}keskkond eemaldab lenduvad lisandid ja interstitsiaalsed gaasid, nagu vesinik (H), lämmastik (N) ja hapnik (O), vähendades oluliselt nende sisaldust valuplokis.

 

2. Saastumine-Vaba sulamine: kogu protsessis kasutatakse vesijahutusega -vasktiiglit, mis ei puutu kokku tulekindlate materjalidega, mis välistab täielikult tulekindlate inklusioonide saastumise titaani sulatis.

 

3. Ühtne koostis: Kaare elektromagnetiline segamine ja sulabasseini konvektsioon soodustavad legeerelementide ühtlast jaotumist ja vähendavad nii makrosegregatsiooni kui ka mikrosegregatsiooni.

 

4. Tihe struktuur: Suunatud tahkumine ja etteandmine kõrvaldavad sellised defektid nagu tsentraalsed kokkutõmbumisõõnsused ja poorsus, mille tulemuseks on peaaegu -teoreetilise tihedusega valuplokk.

 

5. Suur paindlikkus: See suudab ühe kuumusega toota erinevate spetsifikatsioonidega valuplokke, mis ulatuvad mõnest kilogrammist kuni 32 tonnini, hõlmates kaubanduslikult puhast titaani ja enamikku titaanisulamitest.

 

6. Küps protsess: Pärast aastakümneid kestnud arendustööd on loodud täielik protsess ja kvaliteedikontrollisüsteem, mis tagab suurepärase partiide -to{1}}toote järjepidevuse.

 

Praegu toodetakse üle 90% kogu maailmas sepistatud titaanist ja titaanisulamitest valuplokkidest VAR-protsessi kaudu ning peaaegu kõik kriitilised kosmosetööstuse titaanisulami komponendid on valmistatud valuplokkidest, mis on toodetud kolmekordse VAR-i ümbersulatamise teel.

 

 

1. Tooraine ettevalmistamine ja elektroodide valmistamine

Kaaluge titaankäsna ja põhisulameid täpselt vastavalt sihtkompositsioonile.

Osakeste eraldumise vältimiseks kasutage kahe{0}}astmelist segamist/laadimist.

Pressi elektroodbrikettiks; vaakumplasma keevitamine monoliitseks kuluelektroodiks.

 

2. Ahju laadimine ja sulatamise{1}}eelne ettevalmistamine

Kontrollige vesijahutusega{0}}vasktiiglit; paigaldage elektrood ja reguleerige koaksiaalsust.

Asetage kaare initsiaatoriks valuploki starterile titaankäsn.

Evakueerige kuni 1 Pa (tavaline) või vähem kui 0,1 Pa (lennundus-{2}}klassi vaakum).

Tehke heeliumi lekke tuvastamine; tagada ahju lekkekiirus Vähem kui 0,8 Pa/min või sellega võrdne.

 

3. Sulamisprotsess

Kaarsüüde: rakendage 60–70 V koormuseta pinget; löögikaar 1/4–1/3 nimivooluga, et luua stabiilne sulabassein.

Stabiilne sulamine: rambivool kA-ni – kümned kA; sobituspinge 28–38 V, kaare-stabiliseerimisvool 8–15 A; säilitada konstantset sulamiskiirust ja{5}}reaalajas kaare pikkuse reguleerimist.

Söötmine: alusta 10–15% elektroodi jäägist; järk-järgult vähendada voolu/kiirust; teostage kuuma katmist, et kõrvaldada keskne kokkutõmbumine ja poorsus.

 

4.Jahutamine ja tühjendamine

Katkesta võimsus pärast toitmist. Hoidke valuplokki vaakumvesijahutuse all 30 minutit või rohkem. Õhutage ja tühjendage ainult pinnatemperatuuril<200 °C.

 

5. Postitus-valuplokkide töötlemine

Eemaldage defektsed alumised (20–50 mm) ja ülemised (150–180 mm) osad.

Treipingi-keerab valuploki korpust 10–30 mm sügavusega pinnadefektide kõrvaldamiseks.

Viige läbi täielik koostise analüüs, mikrostruktuuri eksam ja NDT. Järgmisele protsessile üleminek alles pärast kõigi kontrollimiste läbimist.

 

 

• Elektroodide valmistamine: kontrollida interstitsiaalseid lisandeid titaankäsnades/peasulamites; kasutage ühtlase koostise saavutamiseks-kaheastmelist segamist; tagada elektroodbriketi tihedus/tugevus; säilitama elektroodi-ja-tiigli läbimõõdu suhet 0,78–0,92; kasutage vaakumplasmakeevitust -vaba keevisõmbluste jaoks.

 

• Vaakum ja õhutihedus: sulamiseelne vaakum kuni 1 Pa (tavapärane), väiksem või võrdne 0,1 Pa (lennundus), 1 × 10⁻²–1 × 10⁻³ Pa (üli-kõrge{8}}puhtusaste); säilitada sulamise ajal stabiilne vaakum; ahju lekkekiirus Vähem või võrdne 0,8 Pa/min.
• Voolu ja pinge: vool põhineb valuploki spetsifikatsioonidel/sulami tüübil; pinge 28–38 V; kaare ja basseini kuju stabiliseerimiseks sobitage parameetreid.
• Sulamiskiirus: Elektrooniliselt juhitav püsikiirus 10–35 kg/min; kiiruse- ja -elektroodi läbimõõdu suhe 0,015–0,035 kg/(min·mm); kiire kiirus suurendab aksiaalset segregatsiooni; aeglane kiirus põhjustab segregatsiooni pärilikkuse / madala efektiivsuse.
• Elektroodide vahe: Kaare pikkus 20–50 mm ; automaatne-juhtimine pinge tagasiside kaudu; suur vahe põhjustab kaare lööki; väike vahe põhjustab lühise-.
• Kaare stabiliseerimine ja segamine: ristsuunaline vahelduv magnetväli kahesuunalise basseini segamiseks; kaar-stabiliseeriv vool 8–15 A; kommutatsioonitsükli- ja-tiigli läbimõõdu suhe 0,08–0,14 s/mm; pärsib kaare lööki, suurendab konvektsiooni, vähendab makrosegregatsiooni.
• Söötmisprotsess: alusta 10–15% elektroodi jäägist; vähendage järk-järgult voolu, et vältida kiiret tahkumist; kestus Suurem või võrdne 30 min; dünaamiliselt optimeerida basseinitingimuste alusel.
• Mitmekordne ümbersulatamine: vähemalt 2 läbimist; 3 pääset tipptasemel-lennundusele; vähemalt üks läbimine kasutab elektroodina ümberpööratud valuplokki, et vähendada aksiaalset segregatsiooni; 1. läbimine eemaldab lenduvad ained; 2./3. söödu parandab kompositsiooni ühtlust.

 

Ruihang Group toodab peamiselt titaanist tooteid kogu tööstusahelaga, sealhulgas sulatamine, sepistamine, sirgendamine, valtsimine, pinnatöötlus, katsetamine. Ostuvajaduste korral võtke meiega julgelt ühendust meiliaadressil:Sam.Rui@bjrh-titanium.com