Ny metode og utstyr for smelting og støping av Ti-13Nb-13Zr titanlegering

Ti-13Nb-13Zr titan rangerer på fjerde plass blant de metalliske grunnstoffene i jordskorpen når det gjelder reserver etter jern, aluminium og kobber. Dessuten har titanlegeringer en rekke utmerkede ytelser, og blir dermed mer og mer utbredt. Titanlegeringer kan kategoriseres i høytemperatur titanlegeringer, strukturelle titanlegeringer og funksjonelle titanlegeringer i henhold til deres bruksbakgrunn. Titan er et veldig aktivt metall, i flytende tilstand, og oksygen-, nitrogen-, hydrogen- og karbonreaksjonen er ganske rask, så titanlegeringssmelting må være i et høyere vakuum eller inertgass (ar eller ne) beskyttelse. Smeltedigel med vannkjølt kobberdigel, den spesifikke smelteprosessen har tre hovedmåter: (1) ikke-selvforbrukende elektrode-bueovnssmeltende legering som smelter i vakuum eller under inertgassbeskyttelse. Prosessen forbereder hovedsakelig elektroder for selvforbrukselektrodesmelting. (2) Vakuum selvforbrukende elektrode lysbueovn smelting En selvforbrukende elektrode laget av titan eller titanlegering brukes som katode og en vannkjølt kobberdigel som anode. Den smeltede elektroden kommer inn i digelen i form av væskedråper, og danner et smeltet basseng. Overflaten til det smeltede bassenget varmes opp av en elektrisk lysbue og er alltid i flytende tilstand. Bunnen og området rundt i kontakt med digelen utsettes for tvungen avkjøling, noe som resulterer i krystallisering nedenfra og opp. Det flytende metallet i det smeltede bassenget størkner og blir til titanbarre. (3) Vakuum selvforbruk elektrode kondensasjonsskall beskyttelse smelting Skjematisk smelteanordning. Denne ovnen er utviklet på grunnlag av vakuum-selv-forbruk elektrode lysbueovn, det er en slags smelting og sentrifugal helle inn i støping av formede deler av ovnstypen. Dens største egenskap er at det eksisterer et lag av titanlegerings solid tynt skall mellom den vannkjølte kobberdigelen og det smeltede metallet, det såkalte størknede skallet, og dette laget av stivnet skall av samme materiale tjener som foring av digel, som brukes til å danne smeltebassenget for å lagre titanvæsken, og unngår forurensning av digelen til titanlegeringsvæsken. Etter støping kan et lag med størknet skall som er igjen i økningstapet brukes som smeltedigelforing.

I de siste årene, med utviklingen av vitenskap og teknologi og produksjonsbehov, påfølgende forskning og utvikling av smeltende titanlegering og annet aktivt metall nye metoder og utstyr, hovedsakelig elektronstråleovn, plasmaovn, vakuuminduksjonsovn, etc., og få en en viss grad av anvendelse. Imidlertid, fra sammenligningen av strømforbruk, smeltehastighet, kostnader og andre tekniske og økonomiske indikatorer, er selvforbruk elektrode lysbueovn (inkludert kondenserende skallovn) smelting fortsatt den mest økonomiske og anvendelige smeltemetoden. På grunn av de fysiske - kjemiske egenskapene til titan, gjør støpeprosessen av titanlegering, om frekvensen av modelleringsmaterialer er prosessen har sine egne unike krav og egenskaper. For det første, kravet om modelleringsmaterialer med svært høy ildfasthet; For det andre må hellingen utføres i en høy grad av vakuum eller inertgassbeskyttelse, og noen ganger også festet til sentrifugalkraft. Koblingsskallmateriale er forskjellig, smeltestøpeskall er delt inn i tre forskjellige systemer.
(1) Ren grafitt skallsystem. Grafittpulver av forskjellige kornstørrelser brukes som ildfast fyllstoff og sandspredningsmateriale, og harpiks brukes som bindemiddel. Høy styrke, lett vekt, lav pris og bred kilde til råvarer. Egnet for sentrifugal- eller gravitasjonsstøping.
(2) Oksyd keramisk skallsystem. Skallets ansikt og baklag er laget av oksid som modelleringsmateriale, dermed har skallet høy styrke og varmeledningsevnen er den minste blant de tre typene skjell, som egner seg for å støpe tynnveggede støpegods med kompliserte former.
(3) Ildfast metall overflatelag skallsystem. For komposittsystemet, i tillegg til overflatelaget på grunn av forskjellige støpematerialer (wolframpulver og andre ildfaste metaller) må ta en spesiell prosess, baklaget fra støpematerialene til skallfremstillingsprosessen er det samme som støpen stålinvestering støping.
Med de ovennevnte tre typer shell system støping av titan støpegods, i den kjemiske sammensetningen og mekaniske egenskaper av forskjellen er svært liten; men overflatekvaliteten har en betydelig forskjell, de to sistnevnte typene av skallkrymping er betydelig mindre enn grafittskallet, og dermed støpingens dimensjonsnøyaktighet.