Kuidas valida vaakumsulatusseadmeid tipptasemel titaanisulamite töötlemiseks?

Titaanil on kõrge keemiline aktiivsus. Kõrgel temperatuuril sulamisel reageerib see kergesti hapniku, lämmastiku, vesiniku ja süsinikuga, moodustades rabedad faasid. See halvendab materjali elastsust ja väsimust, kahjustab mittepurustavate katsete tulemusi ning piirab materjali tootlikkust ja töökindlust.tipptasemel titaantooted.Vaakumsulatamine on titaanisulami tootmise kriitilise tähtsusega esmane protsess. Sulatusseadmed määravad valuploki puhtuse ning koostise ja mikrostruktuuri stabiilsuse, mis on titaanisulamite tipptasemel töötlemise põhitagatis.

 

 

1. VAR

Peamine protsess lennunduses kasutatavate titaankangide jaoks. Tarbitav elektrood sulatatakse elektrikaare abil vaakumis või madala rõhu all oleva argooni atmosfääris ja tahkutakse vesijahutusega vasktiiglis.

Eelised: tõhus degaseerimine, kõrge valuploki tihedus ja soodne mittepurustav katsetulemus; sobib suurte ümarate valuplokkide nagu Gr5 ja TA15 masstootmiseks.

Puudused: kitsas kompositsiooni reguleerimisvahemik, kehv võime erikujuliste toorikute jaoks ja raskused mikroelementide juhtimisel.

 

2. VIM

Sulamine toimub elektromagnetilise pöörisvooluga kuumutamise teel keraamilistes tiiglites.

Eelised: Piisav elektromagnetiline segamine ja ühtlane koostis; kohaldatav spetsiaalsete titaanisulamite ja mitme klassi põhisulamite väikeste partiide tootmisel.

Puudused: keraamilised tiiglid kipuvad sisestama kandmisi. Seda kasutatakse harva viimistletud valuplokkide iseseisvaks tootmiseks ja enamasti kasutatakse põhisulamist elektroodide ettevalmistamiseks VAR- või EB-protsesside jaoks.

 

3. EBCHM

Toormaterjalid sulatatakse suure energiaga elektronkiirte abil. Sulamisvedelikud moodustuvad pärast lisandite eemaldamist vesijahutusega külmas koldes, kuhu võivad lisandid kinni jääda.

Eelised: suurepärane lisandite eemaldamise võime. Titaani käsna ja ringlussevõetud jääke saab otse kasutada. Kõva alfa defektid ja segregatsioon on hästi kontrollitud. Lamedaid valuplokke saab valmistada nii, et need sobiksid suurte õhusõiduki paksude plaatide komponentidega.

Puudused: suured investeeringud seadmetesse ja energiatarve, madal tootmiskiirus; ei ole väikeste partiide tootmisel kulutõhus.

 

Tipptasemel kolme protsessiga marsruut: VIM põhisulami ettevalmistamiseks → EB külmkoldes rafineerimine → VAR ümbersulatus. Mitmeastmeline puhastamine tasakaalustab koostise täpsust, kaasamise kontrolli ja mikrostruktuurilist stabiilsust ning seda kasutatakse kõrgekvaliteediliste kosmosetööstuse titaanisulamite jaoks.

 

 

1. Ülim vaakumaste ja rõhu tõusu määr

Titaan imab kergesti gaasi. Kõrgekvaliteediliste ahjude puhul peab lõplik vaakum olema 1 × 10⁻3 Pa või sellega võrdne. Rõhu tõusu kiirus peegeldab õõnsuse tihendamist. Halb tihendus põhjustab liigset hapniku- ja lämmastikusisaldust ning materjali haprust. Meditsiiniliste implantaatide ja 1. klassi kosmosesepistele kehtestatakse ranged nõuded.

 

2. Stabiilne soojusallika juhtimine

Põhitehnoloogiad on VAR-i kaarstabiliseeritud toiteallikas ja EB valgusvihu juhtimine. Elektrikaare või elektronkiire voolu kõikumised põhjustavad segregatsiooni, poorsuse ja kokkutõmbumise õõnsusi. Tipptasemel seadmed toetavad suletud ahelaga reaalajas võimsuse reguleerimist.

 

3. Vesijahutuse töökindlus

Vasest tiiglid, külmakolded ja muud komponendid saavad tugeva termilise šoki. Vajalik on voolukiiruse, temperatuuri ja rõhuerinevuse jälgimine ning vee lekke häirefunktsioonid. Jahutusrikked ei põhjusta mitte ainult valuplokkide praagimist, vaid võivad esile kutsuda ka ägedaid reaktsioone sula titaani ja vee vahel, mis kujutab endast äärmiselt suurt ohutusriski.

 

4. Ringlussevõetud materjalide töötlemise võimsus

Titaani töötlemisel tekivad laastud, elektroodide jäägid ja muud jäägid. Eeltöötlus- ja pidevsöötmissüsteemidega varustatud seadmed vähendavad toorainekulusid. EB külmkoldes sulatamine tagab optimaalse kohanemisvõime taaskasutatud jääkidega.

 

5. On-line monitooring ja andmete jälgitavus

Täieliku protsessi jälgitavus on lennunduses kasutatavate titaanmaterjalide puhul kohustuslik. Tipptasemel seadmed salvestavad kvaliteedikontrolli eesmärgil automaatselt protsessiandmeid, sealhulgas sulabasseini kujutisi, temperatuuri, vaakumi taset ja võimsust.

 

6. Degaseerimis- ja lisandite eemaldamise suutlikkus

Liigne hapnik, lämmastik, vesinik, kõvad alfafaasid ja kõrge sulamistemperatuuriga lisandid võivad põhjustada kosmosetööstuse komponentide väsimusmurde. See on kõige kriitilisem erinevus tavalise tööstusliku titaani ja tipptasemel kosmosesõiduki titaani vahel.

 

 

1. Üldotstarbeline tööstuslik titaan

Valige VAR-vaakumkaare ümbersulatusahjud, millel on mõõdukas vaakumjõudlus ja standardsed kaarstabiliseeritud toiteallikad, mida toidetakse käsn-titaanelektroodidega. See tagab suure läbilaskevõime madalate kuludega. EB külmkoldes sulatamist ei soovitata kasutada pikkade tasuvusaegade tõttu.

 

2. Meditsiinilise implantaadi kvaliteediga titaan

VAR-ahjud on esmane valik, eelistades hästi tihendatud ahjukehasid ja ülitäpseid kaare stabiliseerimissüsteeme. Põhisulamite VIM-i eelvalmistamine on piisava eelarvega võimalus. Vaakumi jõudlus, ahju puhtus ja partii isoleerimine on kriitilise tähtsusega; lisandite kontroll on ülimuslik tootmisvõimsuse ees.

 

3. Kõrge puhtusastmega kosmosesõiduki klassi titaan

Võetakse kasutusele EBCHM või kaherežiimiline EB + VAR ümbersulatus. Nõutavad on suure jõudlusega elektronkahurid, stabiilne kiire voolu juhtimine, külmkolde rafineerimine ja kogu protsessi andmete jälgitavus. Kvalifitseeritud ringlussevõetud jääke võib segada. See on lennunduse ja kosmosetööstuse tarneahelatesse lubamise põhinõue.

 

4. Uute titaanisulamite ja titaanmaatrikskomposiitide uurimis- ja arendustegevus

Kombineerige väikesemahulised VIM-i vaakum-induktsioonahjud väikesemahuliste VAR-i ümbersulatusahjudega. Paindlik partiide segamine, elektromagnetiline segamine ja reguleeritav atmosfäär toetavad valemi iteratsiooni ja väikese partii proovisulatamist. Pange tähele, et VIM ei saa iseseisvalt toota kõrge puhtusastmega valuplokke ja seda kasutatakse ainult põhisulami ettevalmistamiseks.

 

 

Ruihang tarnib teie täppiskomponentide tootmiseks optimaalse kvaliteediga toorainet. Kui teil on ostuvajadusi, võtke meiega julgelt ühendust e-posti teel:Sam.Rui@bjrh-titanium.com