钛铸锭现代熔炼技术

钛及其合金铸锭熔炼技术，从钛工业生产初期的非自耗真空电弧炉熔炼（NC）法发展到现在，已经形成了用真空自耗电弧炉熔炼（VAR）法生产钛及其合金铸锭的标准熔炼工艺．近年来航空、航天工业及其它领域对钛材质量要求的提高，推动了电子束、等离子冷炉床熔炼等新技术的发展，并形成了工业规模，为大大改善和提高钛及其合金铸锭的冶金质量提供了良好的条件．1钛及其合金铸锭的熔炼方法钛是活性金属，在高温下极易与氧、氮等气体反应，也几乎与所有的对蜗材料起反应．被污染的钛将失去原有的良好工艺性能．因此熔炼不能在大气中进行，必须在…     

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.     

用等离子炉熔炼钛及钛合金

据日本大同特种钢公司的资料报道,该公司为了生产钛合金锭,研究了将传统的二次真空电弧重熔法改为等离子加真空电弧重熔法的可能性。第一次真空电弧重熔改为等离子初熔,可取消配料、挤压和焊接自耗     

钛及钛合金的熔炼和精炼

过去10多年里，飞机发动机转动件的生产者和使用者所面临的主要冶金问题是需要降低被称之为“硬α”缺陷的产生几率。人们对此进行了大量研究得出：①α稳定质点可由氮单独引起，也可由氮氧混合引起，氮含量为0～10％（质量分数），氧的最大量接近5％；②缺陷中有无裂纹和孔洞与随后的机械加工有关；③缺陷中可含有超过基体中含量的合金元素；④在真空电弧熔炼（VAR）的铸锭中，缺陷可出现在任一位置，并已在由海绵钛。残料或其棍合原料熔铸的铸锭中发现．常见的硬。缺陷是高氮含量和一些裂纹及孔洞共存的。稳定质点．高氟含量的粒子一是…     

钛铸锭VAR熔炼中的Nb夹杂

概述了VAR熔炼钛铸锭的Nb夹杂缺陷,讨论了其主要来源及形成机理,提出了防止VAR铸锭产生Nb夹杂缺陷的方法.     

海绵钛/电解钛熔炼TC4钛合金铸锭直接轧制板材的组织及性能

分别以海绵钛和电解钛为原材料熔炼TC4钛合金,将熔炼后的铸锭进行热轧,研究两种原材料熔炼的铸锭轧制为TC4轧板后的组织与性能。结果表明,海绵钛TC4热轧板材组织较电解钛晶粒粗大,组织不均匀,而电解钛TC4热轧板材组织为均匀细长、条状交错的α相,呈现出类似网篮组织结构。海绵钛TC4板材的抗拉强度和洛氏硬度明显高于电解钛TC4钛合金板材,而电解钛TC4板材的塑性更好。海绵钛TC4板材的断裂方式为准解理断裂与韧性断裂的复合断裂,而电解钛TC4板材的断裂方式为韧性断裂。     

钛及钛合金VAR熔炼过程脱氧分析

自1791年钛元素被发现到1910年第一次制得金属钛,再到1950年钛金属大规模工业化生产应用,经历了长达150多年的历史[1].因钛具有比强度高、耐腐蚀性强、高低温性能优异等优点,被广泛应用于航空、航天、化工、舰船、兵器、能源、建筑、体育、生物医学及现代生活中,有"第三金属"和"未来金属"之美称.     

电子束冷床熔炼钛及钛合金的研究进展

随着钛及钛合金在航空航天工程上的需求增加,电子束冷床炉因在消除高低密度夹杂等方面具有独特的优势而获得广泛应用。本文从电子束冷床炉熔炼钛及钛合金的发展到现阶段的实际生产状况,详细介绍了电子束冷床炉的结构、工作原理以及铸锭组织优化,为改进熔炼工艺、合理利用电子束冷床熔炼技术以及工业化生产优质钛及钛合金铸锭提供借鉴。     

钛及高温钛合金的冷炉床熔炼

国外对钛及高温钛合金采用冷炉床熔炼进行了大量的研究,这一技术被视为是进一步提高金属纯度、预防飞机发动机中钛合金压缩机圆盘由于材料的夹杂所引发的灾难性事故的重要手段.美国普惠公     

铜制坩埚在钛及钛合金铸锭生产中的应用

介绍了生产钛及钛合金铸锭所用坩埚的结构，材质，制作要求，以及坩埚的使用和维护经验。     

钛合金铸锭的凝壳—自耗电极熔炼

１发展概况 ８０年代中期以来，俄罗斯发展了一种除杂原理类似于冷炉床炉的新型熔炼技术，即所谓的凝壳－自耗电极（ＧＲＥ）熔炼．该方法的特点是在第一次熔炼时，先在凝亮底部铺一层海绵钛、残钛及合金化组分，密封炉子，抽真空，在电极与装入坩埚的海绵钛及合金化组分之间引孤，靠电弧将电极和坩埚中的炉料熔化．熔融金属与冷坩埚壁接触凝固形成凝壳，阻止熔融金属与坩埚材料反应可能对钛合金造成的污染．当熔化需要数量的金属之后，将坩埚中的熔融钛浇入锭模或铸型，剩下一部分作为下次的自耗电极使用．当冷却到规定的温度以后，开炉，…     

钛合金铸锭的凝壳—自耗电极熔炼

凝壳自耗电极 (GRE)熔炼的特点是在第一次熔炼时 ,先在凝壳底部铺一层海绵钛、残钛和合金化组分 ,密封炉子 ,抽真空 ,在电极与装入坩埚的海绵钛及合金化组分之间引弧 ,靠电弧将电极和坩埚中的炉料熔化。通过熔融金属与冷坩埚壁接触凝固形成一层凝壳 ,阻止熔融金属与坩埚材料反应对钛合金造成污染。当熔化出需要数量的金属之后 ,将坩埚中的熔融钛浇入锭模或铸型 ,剩下一部分作为下次的自耗电极使用。当冷却到规定的温度以后 ,开炉 ,从坩埚中取出凝壳 ,从锭模中取出铸锭 ,从铸型中取出铸件 ,周而复始。该方法的主要优点是 :能有效去除熔融金…     

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。     

钛及钛合金铸锭生产中节约电能的方法及装置

随着能源的日益紧张,节约能源被整个世界所重视.目前,在钛及钛合金铸锭生产中,出炉的热铸锭释放出的热量白白浪费.本文提出一种合理利用热铸锭释放出的热量来烘干钛电极的方法,该方法不仅可有效地利用钛及钛合金铸锭的热量,大大节约专门烘干电极所耗费的电能,而且还可避免热铸锭伤及工人的危险.经计算,每生产1支5t成品钛及钛合金铸锭,热铸锭放出的热量相当于提供了533kW·h的电能.该方法大大节约了能源,值得广泛推广应用.     

VAR熔炼制备超大规格TC4 ELI钛合金铸锭研究

舰船和海洋领域对钛合金材料的需求呈大型化发展趋势,铸锭作为锻件和板材的母材,其大型化也势在必行。为满足大型铸锭的工业化生产,采用有限元分析法对真空自耗电弧熔炼（VAR）超大规格TC4ELI钛合金一次锭和成品锭的熔炼过程进行了数值模拟研究。结果表明,一次锭熔炼过程中稳弧电流和稳弧周期直接影响熔池中夹杂物的运动轨迹;对于TC4 ELI钛合金一次锭熔炼,较为合适的稳弧参数为稳弧电流30 A,稳弧周期40 s;成品锭熔炼时,降低熔炼电流,增大稳弧电流和稳弧周期,即加强VAR熔炼过程中的搅拌有助于提高铸锭成分均匀性和表面质量。根据数值模拟结果进行了12.8 t级超大规格TC4 ELI钛合金铸锭的工业化生产,所得铸锭表面质量良好,成分均匀。     

电子束冷床熔炼TC4钛合金铸锭凝固过程有限元模拟

利用ProCAST有限元软件对电子束冷床熔炼TC4钛合金铸模凝固过程进行数值模拟,研究了不同浇注速度下温度场的分布规律、预测组织缺陷分布以及晶粒尺寸大小。结果表明,相同浇注温度下,随着浇注速度的增大,铸锭凝固过程中达到稳态所需的时间明显缩短,且无冷隔及浇不足等缺陷出现;缩孔缩松量逐渐增大,且主要分布于铸锭的侧表面及冒口位置;初生枝晶半径和二次枝晶臂间距逐渐增加,凝固组织变得粗大,细晶区域明显减小。在本试验条件下,浇注温度为1 760℃时,选择100 kg/h作为最佳浇注速度,在保证生产效率的同时,可以获得组织细小、冶金质量优良的钛合金铸锭。     

钛及钛合金

为适应《钛及钛合金》的飞速发展,根据广大工人、科技人员的建议,我们特邀请东北工学院魏海荣老师编写了《钛及钛合金》讲座。分三部分介绍《钛及钛合金》的基本知识。第一部分:钛及钛合金的金属学(共八章);第二部分钛及钛合金的使用性能(共四章);第三部分:钛及钛合金的氢脆(共四章)。讲座成稿后,广泛征求了本领域一些厂(所)科技人员和工人的意见,大家普遍反映有一定的参考价值,现根据大家的要求从本期开始将连续刊载。欢迎读者提出意见、建议。