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…     

钛合金的凝壳熔炼

1凝壳熔炼在凝壳熔炼过程中，随着炉料的熔化，熔融的金属钛与冷的批捐壁接触而凝固成一层凝壳，阻止了熔融金属与增朗材料反应对钛造成的污染。当熔化需要数量的金属之后，将增涡中的熔融钛倒入策模或错型．在凝壳熔炼过程中，被难熔的氧化物和氨化物所污染的科块和密度大于钛     

铸造钛合金的熔炼工艺

钛是非常活泼的金属,在液态下和氧、氮、氢及碳的反应相当快,因此钛合金熔炼必须在较高的真空度或惰性气体(Ar或Ne)保护下进行。熔炼用坩埚均采用水冷铜坩埚,具体的熔炼工艺主要有三种方式:(1)非自耗电极电弧炉熔炼。合金熔炼在真空或惰性气体保护下进行。该工艺主要为自耗电极熔炼制备电极。(2)真空自耗电极电弧炉熔炼。以钛或钛合金制成的自耗电极为阴极,以水冷铜坩埚为阳极。熔化了的电极以液滴形式进入坩埚,形成熔池。熔池表面被电弧加热,始终呈液态,底部和坩埚接触的四周受到强制冷却,产生自下而上的结晶。熔池内的金属液凝固后成为钛…     

铸造钛合金的熔炼工艺

钛是非常活泼的金属,在液态下和氧,氨,氢及碳的反应相当快,因此钛合金熔炼必须在较高的真空废或惰性气体（Ar或Ne）保护下进行.熔炬用坩埚均采用水冷铜坩埚,具体的熔炼工艺主要有三种方式：（1）非自耗电极电弧炉熔炼.合金熔炼在真空或惰性气体保护下进行.该工艺主要为自耗电极熔炼制备电极.     

从熔盐中电解制取金属钛

钛的生产成本高，使其应用受到了限制．如能从熔融盐中直接电解得到钛，就可减少成本．然而，从熔融盐中电解得到的固态钛很可能是树枝状晶，需要再经过真空电弧重熔．如果能得到液态钛，上述问题即可迎刃而解．但因钛的熔点高，高温活性大，保持其液态是非常困难的． ＥＳＲ（电渣熔炼）是钢的提纯工艺之一．在该工艺中，大电流通过电解槽时产生的热量将自耗电极熔化；电极周围温度可达２０００Ｋ．从自耗电极上得到的金属滴收集于金属熔池中，然后凝固在基板上．该工艺通常使用交流电，但也可用直流电．使用直流电，可以掌握电解效果．１…     

真空自耗凝壳炉直接熔配和铸造钛合金件的工艺研究

通过用真空自耗电极电弧凝壳熔铸炉,直接在熔化电极上配制合金,经一次熔炼后浇注成钛合金铸件。文中着重探讨了合金化的机理,并对熔铸后的钛合金铸件进行了化学成分分析、合金化均匀性、力学性能和金相组织的检验。证明了该熔铸工艺的可行性。     

钛铸造新技术——悬浮铸造法

钛及钛合金质轻、耐蚀且具有较高的强度，被用于体育用品，特别是高尔夫球头应用十分引人注目．由于钛在熔点附近化学活性较高，铸造作业的稳定性和成本需改善的地方很多．钛不可能像钢铁那样用陶瓷做对朗进行烙炼．到目前为止，将钛自身的凝固层作为保护壳体，以电弧、电子束、等离子体作为热源的冷增损熔炼方法已经较为普遍．但是以凝壳作为保护层的熔炼方法需消耗作为原料的高价电极，且由于热损耗大，熔融金属钛温度下降，流动性差，因此要施加外力进行强制铸造．铸造工艺复杂，同时铸型也需要有高的强度，导致铸型成本高．近年来，熔炼…     

冷坩埚感应凝壳的热平衡模型研究

对冷坩埚中钢液凝壳熔炼工艺进行了研究,介绍了冷坩埚中凝壳熔炼工艺避免被坩埚材料污染、节能、产品质量好等优点及凝壳形成过程的凝固机理;在理论基础上建立了冷坩埚熔炼感应凝壳的热平衡模型,在实验条件下,对凝壳厚度作出了计算,分析了水冷导热量和感应加热功率两个因素对凝壳厚度的影响。结果表明,在实验条件下,当水冷导热量为8.8 J/s,感应功率为8.8 kW时,最适宜凝壳厚度为1.1 cm,保证冷坩埚熔炼顺利进行。     

近代离心雾化的概况

所谓离心雾化,就是采取某种形式的装置,利用离心力将熔融金属粉碎成粒状物。离心雾化通常包括有:旋转园盘法、旋转电极法和旋转坩埚法,如果说旋转国盘法是古老的话,那么旋转电极法与旋转坩埚法则是近代离心雾化了。旋转电极法的含意是:自耗转动电极与固定电极间产生电弧,将自耗电极熔化成液体,在离心力作用下,熔融金属被粉碎。常用氩气或氦气保护。而旋转坩埚法的含义是:用一根自耗电极与旋转的水冷坩埚建立起电弧,使自耗电极熔化流入旋转着的坩埚中,然后在离心力的作用下,熔液越过坩埚壁飞散成粉末,整个熔融雾化过程是在密闭容器中和控制气氛下完成的。     

钛熔炼和铸造的现状和展望

钛是高熔点活泼金属，是一种在蒋融状态下难处理的金属材料．通过防止高温下与大气反应的气氛控制，防止与耐火材料反应的铸型材质的选择，待到结构的设计和热源的选定等已有几种实用的熔炼方法．1自耗电极式真空电弧熔炼法（VAR）世界上85％以上的钛采用VAN炉熔炼，是将圆柱形电极在水冷铜增涡中电弧放电，滴下馆液逐步凝固的一种方法．滴在铜批锅上的液滴即刻凝固成壳，从而保护了铜增朗．海绵钛中含有的MgCl2，熔炼时气化而急速膨胀，使液滴飞溅，VAR炉的消耗电极起盖子作用，抑制了这种飞溅．而附着在讲损壁的飞溅物，随着熔炼的进…     

用大型凝壳炉炼制钛合金铸锭

据俄罗斯出版的《有色金属》月刊报道,原全苏轻金属研究院研制成一种称之为ΓРЭ(凝壳-自耗电极)熔炼法。此法的周期工艺过程是:将既科袭入坩埚;描真空;用其空直流电弧自耗电极熔炼;累积的熔体倒入铸模并冷却。这种方法的特点在于从坩埚中可得到在熔炼     

钛合金电弧炉床熔炼技术

俄罗斯上萨尔达冶金生产联合公司B.B.捷玖欣、Π .C.阿利特曼、 B.B.萨维利耶夫与全俄轻合金研究院 M.И.穆萨托夫等著名钛熔炼专家评价了采用电弧炉床熔炼(凝壳 -自耗电极熔炼 ) +真空自耗电弧重熔方法和传统真空自耗电弧重熔方法制取无缺陷铸锭的可行性。制取铸锭采用两种方法 :凝壳 -自耗电极熔炼 +真空自耗电弧重熔方法 ;二次真空自耗电弧重熔和三次真空自耗电弧重熔方法。然后由铸锭制得直径 30 mm棒材 ,根据棒材质量评价熔炼方法的效率。研究是在直径790 mm的 Ti- 6 Al- 4V合金铸锭上进行的。在每个铸锭的原始炉料中 ,添加氮含量…     

反应性金属的熔炼技术

回顾并对比了熔炼反应性金属的各种方法，着重介绍了冷坩埚感应熔炼过程的特点及存在的问题，并给出了作者利用冷坩埚真空感应熔炼钛铝基合金的一些研究结果。     

冷坩埚熔铸技术的研究及开发现状

综述了冷坩埚技术的原理和特点、目前的研究及开发现状。冷坩埚具有无污染，可熔化高熔点金属，制备的材料组织均匀等优点。冷坩埚技术在以下领域得到广泛的研究和应用：与熔化技术相结合能高纯均匀熔炼活性金属，通过起熔材料能制备陶瓷材料；与连铸技术相结合能进行冷坩埚电磁连铸技术，提高铸锭表面质量，改善内部组织；与定向凝固和连铸技术相结合的冷坩埚定向凝固技术已成功进行钛合金的定向凝固；与多晶硅制备技术相结合能连续制备多晶硅，杂质含量少；与雾化沉积技术相结合的冷坩埚雾化沉积技术具有熔化合金种类多、适用范围广的优点。冷坩埚的自身特点决定了其必将更受重视和广阔发展前景。     

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…     

冷坩埚感应熔炼对NiTiNb合金成分和组织的影响

采用冷坩埚真空感应熔炼方法制备NiTiNb形状记忆合金,研究了冷坩埚熔炼过程中合金成分与微观组织的主要影响因素,分析了熔炼过程元素损耗的特征及主要原因,并提出了提高合金成分控制精度的方法。研究表明：较高的加热功率和多次熔炼有利于各组元的充分合金化;合金中C、O等杂质的含量随熔炼时间的延长而增加,随真空度的提高而降低,且真空度的影响大于熔炼时间;较慢的熔体冷却速度会导致铸锭中出现柱状晶区,且冷速越慢柱状晶区与凝壳区尺寸均会相应增大;熔炼前期Ni和Ti剧烈反应所引发的飞溅将会加剧合金元素的损耗,通过对合金原料进行补偿修正可大幅提高成分的控制精度。     

抗磨耐蚀镍钛合金的研究

重点探讨了镍钛合金的熔炼工艺,合金成分均匀化是本研究的技术关键,采用真空自耗电极电弧凝壳沪一次熔化的工艺路线,这种方法既经济又简单。其次,对合金抗磨性和耐蚀性能也进行了试验研究,同时对合金的技术开发应用进行了探索。     

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…     

气体雾化法钛粉末制造技术

气体雾化法制造金属粉末的方法一般是在坩埚内将原料熔化,通过坩埚底部的喷嘴将产生的熔波用高速气体喷射,使金属液成喷雾状,冷凝后生成金属粉末.关于钛的气体雾化法,住友·Sitix公司研究了感应熔融气体雾化(IPA)法,即在熔化棒状材料时,不使用坩埚,而是直接用高频感应线圈进行加热,使熔液滴流;将这种熔液流用高速的氩气喷射产生粉末.生产纯钛粉的棒状材料,使用致密的海绵钛来制造;由于原料的连续供应和连续熔炼、氩气的重复循环使用和最佳的喷雾状态,使得用气体雾化法最初就能够批量生产高质量、低价格的钛粉末.研究人员把这种粉末称之为低氧钛粉末(TILOP),它使住友公司的粉末产品增加了新的品种.     

钛冷炉床熔炼技术的最新进展

钛冷炉床熔炼技术作为生产高质量钛锭的方法，与传统的真空自耗电弧熔炼相比，具有许多优点，如可以有效地去除低密度夹杂（LDI）和高密度夹杂（HD），提高铸锭的冶金质量，提高残钛利用率，降低生产成本，并且还可生产国、扁、空心等各种锭型的传锭．近年来，国外将冷炉床熔炼技术视为进一步提高金属纯度，预防飞机发动机用钛合金压气机盘因夹杂缺陷引起的灾难性事故的重要手段．美国一些发动机生产厂已制订了新的材料标准，要求采用电子束或等离子炉床熔炼的材料[1]．最近，美国、日本的生产商也纷纷建造冷炉床炉．本文重点给出了电子束…