真空自耗电弧炉熔炼时的电热计算与技术分析

通过对真空自耗电弧炉熔炼时的热量计算和分析，得出了炉内平均温度。同时研究和计算了与真空自耗电弧炉主要部件有关的接触电阻问题，提出了如何降低接触电阻的方法，并得出了有效解决打弧现象的方法。对真空自耗炉的结构设计，特别是电极杆等结构的设计有重要的理论和实践指导意义。     

TC11钛合金铸锭表面质量和电压关系的研究

以海绵钛和中间合金压制的电极经两次熔化得到的TC11合金铸锭为原材料,采用真空自耗电弧炉,在不同的电压下熔炼3次TC11合金铸锭,研究熔化电压、弧长与TC11合金铸锭扒皮深度和扒皮量的关系.结果表明,熔化电压控制在35～38 V之间,可得到合理的电弧弧长,熔炼出的TC11合金铸锭表面质量好,扒皮深度为10～12 mm,扒皮量为2.75%～3.31%.     

钛合金真空自耗电弧熔炼技术发展

目前,生产钛及钛合金铸锭的基本方法仍为真空自耗电弧熔炼方法.讨论了真空白耗电弧熔炼钛合金的常见铸锭缺陷和预防措施.回顾了近代真空自耗电弧熔炼(VAR)技术的发展.较详细地介绍了为获得更高质量的铸锭,当前对VAR熔炼过程控制技术所作的努力及取得的进展.指出了未来真空自耗电弧熔炼控制技术的发展方向.     

钛及钛合金熔炼技术发展现状

目前生产钛及钛合金铸锭最主要的方法是真空自耗电弧熔炼以及冷床炉熔炼方法。详细介绍了真空自耗电弧熔炼、电子束冷床炉熔炼以及等离子束冷床炉熔炼技术的原理、特点和发展现状。     

真空自耗电弧炉真空系统的检漏

主要论述了用于生产钛及钛合金铸锭的真空自耗电弧炉真空系统的组成与特点,针对钛、钛合金的冶金特点及生产实际,阐述真空系统漏率对于生产钛、钛合金的意义;应用最新技术的莱宝300型检漏仪,对真空系统进行了测漏,总结了检漏方法,此法对真空白耗电弧炉真空系统或类似的真空设备测点的设计、检漏具有指导意义.     

真空自耗电弧炉熔速控制模型的实验研究

首先对真空自耗电弧炉称重模块采集的数据进行了处理,然后通过设计的试验建立了电极熔化速度与电弧电流之间的关系模型,最后提出了熔速控制的真空自耗电弧炉的系统设计方案.该系统设计已在现场投入使用.     

真空自耗电弧炉用Φ720mm坩埚的优化和改进

真空自耗电弧炉是生产钛及钛合金铸锭的主要设备.坩埚是真空自耗电弧炉必不可少的部件,是真空自耗电弧炉重要的组成部分.坩埚筒体材料的性能和坩埚结构不仅影响到坩埚的寿命,亦对生产效率和生产成本产生巨大影响.本文就8t真空自耗电弧炉用Φ720 mm×3000 mm坩埚的失效原因做了分析,提出了优化方案及改进方法.     

全自动称重真空自耗电弧炉研制

简述了国内外真空自耗电弧炉的现状以及最新技术,详细介绍了最新研制的真空自耗电弧炉的结构和特点,特别对电极称重、恒熔速、X-Y调节及全过程计算机控制系统作了重点介绍.     

低弹性模量β钛合金的制备和性能

用非自耗真空电弧炉熔炼β钛合金Ti-8Mo-8Zr 4.5Sn-2Mn,用金相显微镜、X射线衍射仪、纳米硬度仪表征和研究了合金的组织、结构和弹性模量。结果表明：这种β钛合金的组织中枝晶组织和等轴晶组织共存;晶体结构为β相,合金元素产生了偏析;合金的弹性模量为41.4 GPa。与TMA合金（Ti-11.5Mo-6Zr-4...     

钛合金真空自耗熔炼中的风险识别及预防措施

在高温下,钛的活性迅速增加,可与许多物质发生剧烈反应。目前高品质钛合金的主流熔炼工艺为在真空或惰性气氛保护下的三次真空自耗熔炼。在熔炼过程中,钛合金溶液的熔池温度可达1750℃以上,必须对铜坩埚、电极杆、炉体等设备重要部位通水冷却。在实际的大规模生产中,容易因操作不当、设备故障等原因引起设备冷却水漏进坩埚,与钛合金溶池接触后发生爆炸,造成人员伤亡和财产损失。本文结合实际生产和设备管理经验,总结了真空自耗熔炼炉的危险因素,分析了对应的预防措施。     

高性能轴承钢真空自耗熔炼过程组织演变规律与控制研究

通过Pro-CAST有限元软件模拟了高性能轴承钢真空自耗熔炼过程的温度场、熔池形貌和微观组织,研究了真空自耗铸锭组织演变规律,探究了温度场、熔池形貌对组织生长的影响。熔炼结束后,对真空自耗铸锭进行解剖酸洗以验证模拟结果。研究表明:模拟结果与实验结果吻合,铸锭组织形貌为贯穿铸锭中心的细长柱状晶,真空自耗铸锭的底部、边部和凝固末端有小面积等轴晶。柱状晶的生长带有明显的择优取向,底部柱状晶取向为垂直向上,中上部为斜向上。熔池深度越大,斜向上角度越小;熔池形貌对铸锭组织形貌影响显著,通过控制熔炼参数控制好熔池形貌能有效提高铸锭质量。     

钛合金铸造螺旋桨的研究

选用TA7(Ti-5Al-2.5Sn)和TC4(Ti-6Al-4V)钛合金铸造了水翼快艇用螺旋桨。合金用真空自耗电极电弧炉熔炼,在真空自耗电极凝壳铸造炉中用石墨模离心浇注成钛合金螺旋桨。对合金进行了机械性能、空泡剥蚀性能、腐蚀疲劳性能及应力腐蚀性能等试验;对钛合金螺旋桨进行了装艇实船试验。结果表明,钛合金是理想的螺旋桨材料。     

Ti-2.5Cu合金铸锭微区成分分析

真空自耗电弧炉熔炼方法生产的钛合金锭可能存在许多缺陷,如难熔金属夹杂、间隙元素偏析、合金元素偏析所致的组织缺陷、反常的α相形态等组织缺陷以及化学成分的偏析.其中宏观偏析是必然存在且最难解决的一个,本文对典型Ti-2.5Cu钛合金进行了微区成分分析和宏观成分分析,得出了合金元素宏观和微观偏析的规律,并探讨了引起宏观偏析的微观原因.     

真空自耗电极电弧炉自动控制系统

本文简述了真空自耗电极电弧炉的构成，详细介绍了真空自耗电极电弧炉自动控制系统的结构，功能及其控制过程，实现了真空自耗电极弧炉生产过程的自动控制。     

钛合金冶金缺陷实例分析

对在工程实践中遇到的部分钛合金冶金缺陷实例进行了总结分析,并提出了相应的预防解决措施。实例分析结果表明：钛合金冶金缺陷形式主要有硬a缺陷、夹杂物、偏析、孔洞等。这些冶金缺陷主要是在钛合金的真空自耗熔炼过程中形成并遗传下的,且基本上可以通过提高原材料品质和改进熔炼工艺加以控制或消除。     

变形高温合金纯净熔炼设备及工艺研究进展

本文试图对国内外近年来变形高温合金纯净设备及其熔炼技术的发展情况进行综述。文章总结了变形高温合金中夹杂物的分类方法,调研了国内外变形高温合金熔炼设备生产厂家,分析了真空感应熔炼炉、电渣炉、真空自耗炉的设备特点与技术,归纳了国内外变形高温合金真空感应熔炼、真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔、真空感应熔炼+真空自耗重熔、真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔+真空自耗重熔四类工艺的研究进展。最后提出了提升我国变形高温合金冶金质量与性能的一些建议。     

变形高温合金纯净熔炼设备及工艺研究进展

本文试图对国内外近年来变形高温合金纯净设备及其熔炼技术的发展情况进行综述.文章总结了变形高温合金中夹杂物的分类方法,调研了国内外变形高温合金熔炼设备生产厂家,分析了真空感应熔炼炉、电渣炉、真空自耗炉的设备特点与技术,归纳了国内外变形高温合金真空感应熔炼、真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔、真空感应熔炼+真空自耗重熔、真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔+真空自耗重熔四类工艺的研究进展.最后提出了提升我国变形高温合金冶金质量与性能的一些建议.     

钛与钛合金(续)

(三)钛合金的熔炼 由钛矿石还原制成的海绵钛不能直接用作结构材料,必须进行进一步的熔炼或烧结,使成为致密的铸锭或烧结块。 我们知道金属钛与氢、氧、氮和碳的化合力很强,这样就造成了钛与钛合金在熔炼和加工中的复杂性,它们的熔炼和烧结操作都要求在高度的真空或纯化的惰性气氛(如氩、氦等)中进行。此外,由于钛对一般的耐火材料均发生蚀侵作用,到目前为止还没有寻找到一种适合于工业生产应用的坩埚材料。 现行的生产致密钛的主要方法就是电弧熔炼法,即使用自耗式电极或非自耗电极在水冷     

内置前驱粉体真空自耗熔炼法制备ODS钢锭的组织演变

目的 探究内置前驱粉体真空自耗熔炼法制备ODS钢的可行性。方法 采用内置前驱粉体真空自耗熔炼法制备10 kg的ODS钢铸锭,对铸锭进行轧制及热处理,使用扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段研究铸锭组织特别是析出物的演变情况。结果 通过内置前驱粉体真空自耗熔炼法成功引入了过饱和氧化物粉体,热轧薄板中含有微米级的富Y氧化物和富Ti氧化物,且颗粒分布均匀,没有任何宏观或微观聚集现象。常规固溶热处理(1 200 ℃)和电流固溶热处理(1 000 ℃)均可减小热轧薄板中氧化物的尺寸,且经冷轧(压下量为80%)+1 000 ℃-10 min电流固溶热处理后,热轧薄板中的氧化物颗粒尺寸最小,富Ti和富Y的Y-Ti-O颗粒平均尺寸分别降至0.75 μm和0.17 μm。对薄板进行800 ℃-3 h的时效处理后,观察到纳米量级的Y-Ti-O复合氧化物析出,尺寸为20~200 nm。结论 内置前驱粉体真空自耗熔炼法成功将粉体引入铸锭中,轧制及热处理工艺能够显著细化氧化物颗粒并析出纳米量级的氧化物。     

等离子焊箱真空控制系统研制

在钛及钛合金熔炼生产中,真空等离子焊接是电极制备的重要工序,而真空等离子焊接的真空度对铸锭的质量影响很大。针对真空等离子焊箱真空控制系统的工艺和控制要求,研制基于工控机+PLC(S7-300)+INFICON PCG410-S真空计的集散控制系统,实现了对真空泵组、电磁阀、真空压力和枪抽空进行实时监测与控制优化。生产实际应用表明,该系统在提高抽真空效率,降低漏率,确保高质量钛及钛合金电极生产方面效果显著,具有一定的应用前景。