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。讨论了真空自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。     

锆合金真空自耗熔炼补缩工艺研究

研究了锆合金真空自耗熔炼补缩工艺,分析了补缩电流、正常熔炼电流与坩埚直径、补缩电压和补缩时间对锆合金铸锭补缩效果的影响.结果 表明,6kA电流的保持时间对冒口深度影响很大,冒口深度随保持时间的增加而减小;正常熔炼电流和坩埚直径变大时,增加电流降低级数有利于补缩效果.适宜的补缩制度为:φ720 mm铸锭电流降低,控制在3...     

熔炼方式对TC17钛合金铸锭化学成分及棒材组织均匀性的影响研究

对比分析一次电子束冷床炉熔炼(EBCHM)加一次真空自耗电弧炉熔炼(VAR)和三次真空自耗电弧炉熔炼生产的φ820 mm TC17钛合金铸锭的化学成分均匀性,以及由这两种铸锭经相同工艺锻造得到的棒材的组织均匀性。结果表明,通过原材料控制和工艺参数设计,两种熔炼方式均可生产出化学成分均匀、杂质含量可控的大规格TC17钛合金铸锭,且EBCHM+VAR工艺在残钛回收方面具有优势;两种工艺得到的铸锭,经相同的锻造工艺可获得组织均匀的棒材,为航空转动件提供材料支撑。     

钛合金TC4真空自耗熔炼工艺参数对宏观偏析影响

采用Fluent软件模拟了钛合金TC4真空自耗熔炼过程中温度场、流场和溶质场相互作用,研究了与铸锭直接相关的3个工艺参数(熔速、铸锭上表面温度和冷却强度)对铸锭宏观偏析的影响规律。结果表明：不同熔炼条件下,在铸锭1000 mm高度处的铁元素径向偏析均呈钟形分布,即铸锭芯部为正偏析,表面区域为负偏析,且负偏析程度均大于正偏析。熔炼速度对铸锭温度场和宏观偏析的影响最为明显：当熔炼速度由0.15 mm/s增加到0.18 mm/s时,铸锭达到稳定熔炼阶段时的高度由1200 mm增加到1600 mm,熔池深度由494 mm增加到738 mm。当距铸锭中心距离小于130 mm时,偏析随熔炼速度增加而减小,在熔炼速度为0.15 mm/s时达到最大值,为3.36%;当距铸锭中心距离大于295 mm时,偏析随熔炼速度增大而增大,在熔炼速度为0.21 mm/s时达到最大值6.23%。铸锭上表面温度和冷却强度对宏观偏析和熔池深度的影响不明显。通过正交分析得到3个主要工艺参数对宏观偏析影响程度为：熔炼速度>冷却强度>铸锭上表面温度,并得到最优工艺参数为熔炼速度0.15 mm/s、铸锭上表面温度21...     

钛及钛合金真空自耗熔炼爆炸预警系统研制

钛及钛合金主要采用真空自耗电弧炉熔炼,但熔炼过程中存在严重的爆炸风险。通过对钛及钛合金真空自耗熔炼爆炸机理及征兆要素的分析,提出一种钛及钛合金真空自耗熔炼爆炸预警系统。系统采集真空度、熔炼电压、熔炼电流、冷却水温度和冷却水流量等征兆参数,构建了基于模糊神经网络的爆炸预警模型,依据爆炸征兆要素实现钛及钛合金真空自耗熔炼爆炸风险预警。实际运行结果表明,该预警系统能够实现真空自耗电弧炉爆炸预警,提高钛及钛合金冶炼的安全性。     

真空自耗电弧炉熔炼技术和铸锭质量问题

综述了当今真空自耗电弧炉装备和先进的钛熔炼工艺技术特点，讨论了钛铸锭存在的质量问题以及产生的原因和解决办法。     

水冷铜坩埚非自耗电极电弧炉熔炼钛合金的组织及硬度研究

水冷铜坩埚非自耗电极电弧炉熔炼出的钛合金试样沿径向方向晶体组织由激冷层的等轴晶与柱状晶混合转化为柱状晶、树枝晶一直到等轴晶。基于一维温度场方程，建立了实验条件下液固界面的温度梯度随时间的关系及温度梯度与凝固速度之商和时间的关系，利用这些关系结合固液界面稳定性动力学原理解释了径向上晶体组织变化的原因。不同位置上的硬度不同，结合相应位置上的单位面积上的晶界长度LA及单位体积内的界面积Sv，基于塑性变形理论进行了合理解释。     

含锂铝合金熔炼铸造时的保护

含锂铝合金熔炼铸造时的保护蒋筑君，吴世钊（东北轻合金加工厂，哈尔滨１５００６０）铝钾合金具有密度小、比强度和比刚度高的特点，在航空、航天工业中的应用存在特殊的潜力。但熔炼铸造时的保护是生产中的关键。我厂根据用户对材料的要求和含钾铝合金的特性，在熔炼铸...     

钛合金真空自耗熔炼过程中电流、磁场和电磁力数值模拟

采用有限元模拟软件Ansys Electromagnetics Suite中Maxwell 3D模块建立钛合金真空自耗熔炼过程电磁场数学物理模型,分析并掌握熔炼过程中电流、磁场和电磁力相互作用规律,并研究了熔炼电流和搅拌电流变化对磁场及电磁力的影响。结果表明：铸锭中电流均呈向心分布,且集中分布在铸锭上部350 mm范围内;熔炼电流产生切向磁场,搅拌电流产生轴向磁场,两者进行简单耦合;在熔炼电流及其自感磁场的作用下,产生径向和轴向电磁力;该电磁力又在搅拌磁场的作用下发生旋转,产生切向电磁力;随熔炼电流线性变化,磁场切向分量和电磁力的径向和轴向合力均呈线性变化;随搅拌电流线性变化,磁场轴向分量和电磁力径向分量均呈线性变化。     

使用冷坩埚熔炼实现钛的精密铸造

多年来，钛的精密铸造依赖于真空电弧炉熔炼工艺（ＶＡＲ）．这种工艺生产效率低，成本高，限制了铸件生产能力的增长，难以满足用户的需要。因此要进一步改进钛精密铸造的铸型、熔炼及浇注工艺等。法国ＴＡＲＡＭＭ开发出一种独特的冷坩埚感应熔炼，同时使用离心浇注来生产钛铸件的技术。 冷坩埚感应熔炼是由ＴＡＲＡＭＭ公司设计的，包括真空熔炼系统及浇注系统。熔炼系统的铜坩埚被分割成很多瓣状小块。每瓣通水冷却，相邻的瓣块之间相互绝缘。这种设计使得通电时在每一瓣块中产生的感应电流形成闭合环路。这与单块的整体铜坩埚内的感应…     

TA15钛合金铸锭熔炼工艺研究

通过小型铸锭熔试验和大规格铸锭生产试验研究确定了工业化生产TA15钛合金铸锭时的化学成分Ё和铸锭生产工艺.试验结果表明,所生产铸锭的化学成分均匀,冶金质量良好,满足后续工序使用要求.     

钛合金冷坩埚电磁约束铸造工艺研究

针对液态下化学性质相对活泼的钛合金,采用冷坩埚技术对电磁约束铸造工艺过程进行了试验研究,考察了工艺条件对成形坯件表面质量和内部组织的影响.结果表明:试样抽拉速度变化对表面质量和宏观组织的影响明显,加热功率虽然对组织变化影响不大,但对表面质量影响较为显著.通过优化工艺,可以获得既有较光滑铸造表面又具有一次定向凝固组织的钛合金铸件.讨论了铸造过程裂纹和组织缺陷的形成机理,获得到了表面光滑无裂纹,宏观组织为柱状晶的钛合金大尺寸圆坯.     

压铸车间合金熔炼工艺的发展

在14种特种铸造中，压力铸造因为其在工业与生产中的广泛应用而取得飞速发展。我国的压铸工业起步较晚，技术与设备等总体水平与国外正在逐步接近。[第一段]     

钛合金VAR过程电弧等离子体流场的数值模拟

依据磁流体动力学理论,运用ANSYS有限元分析软件对真空自耗电弧熔炼过程电弧区流场进行数值模拟.结果表明:在阳极熔池表面熔炼电弧的温度最高,且其附近电弧区压力随着径向距离的增大而增大,而在熔炼电极表面附近,电弧区压力随着径向距离的增加而减小;弧间距的减小不仅使电弧区的流体流动速度减小,而且还导致环路流动范围减小且向坩埚壁靠近.当电极直径为280 mm,熔炼电压为30 V时,理想熔炼弧长可控制在25～40 mm.     

钛的悬浮熔炼与铸造

叙述了悬浮熔炼--冷坩埚感应熔炼的原理及其特点,介绍了悬浮熔炼与多种铸造工艺相结合进行钛及钛合金精密铸造的工艺方法以及悬浮熔炼的发展趋势.     

镍基高温合金的真空感应熔炼脱氧

研究了在真空感应炉中使用Cao坩埚熔炼镍基高温合金的脱氧效果，分析了加入0．02％C、0．5％Al对脱氧的影响。结果表明：采用CaO坩埚，选择合适的熔炼工艺及C、Al加入量，可使氧的含量降低到小于0.0006％。