多组元钛合金电子束冷床炉熔炼挥发规律研究

利用电子束冷床炉(EB炉)一次熔炼制备TC4、Ti6242、TA15钛合金铸锭,采用Langmuir定律对熔炼过程中Al、Sn、Zr、Mo等元素的挥发规律做了简要的数值分析,并与实际挥发规律进行了对比分析.结果表明:EB炉熔炼TC4、Ti6242、TA15钛合金过程中,Al元素在3种合金中的挥发率有所不同,挥发率由大到...     

电子束冷床炉单次熔炼钛合金铸锭研究进展

电子束冷床炉单次熔炼钛合金技术是一种先进的钛合金铸锭低成本制备技术,引起了国际钛工业越来越多的关注。本文对电子束冷床炉单次熔炼钛合金技术从成分及组织控制、实际生产情况及电子束冷床炉单次熔炼直接轧制板材的性能评价等方面进行综合评述。     

钛合金电子束冷床熔炼研究进展

为了提高钛合金的冶金质量和回收钛合金废料,电子束冷床熔炼技术作为代替真空自耗电弧熔炼的先进熔炼技术,在钛工业中的应用越来越广泛。本文综述了电子束冷床熔炼技术的工作原理及特点,和钛合金冷床熔炼过程中去除硬α相夹杂和控制Al元素挥发的研究进展,最后介绍了我国电子束冷床熔炼技术现状。     

电子束冷床炉熔炼TA15合金成分均匀性研究

利用电子束冷床炉制备了方370×1340mm规格TA15合金扁锭,对铸锭轴向、横截面多点进行了化学成分分析,结果表明：元素Al、V、Mo、Zr、Fe、O的波动较小,均匀性良好;研究了工艺条件下TA15合金熔炼过程中合金元素的挥发规律,验证了返回炉料质量控制、装框电极制备、熔炼工艺参数选择的合理性,为进一步研究提供参考。     

3150KWB BMO-01型大功率电子束冷床炉熔炼TC4钛合金

通过从乌克兰引进的3150KWB BMO-01型电子束熔炼炉,使用工业纯海绵钛、Al-V中间合金和均匀铝豆经混料后压制成料块进行TC4钛合金熔炼试验,对铸锭进行检测分析、显微组织观察和力学性能测试。结果表明,通过合理的铝元素成分配比,熔炼出的TC4钛合金铸锭各元素含量符合国标要求。     

电子束冷床炉发展简况及熔炼工艺探讨

简述了电子束冷床炉（EBCHR）发展现状及工作原理,并对熔炼丁艺进行了探讨。     

电子束冷床熔炼TC4合金的热平衡分析

通过对TC4合金电子束冷床熔炼过程热平衡的计算和实验验证,为制定合理的熔炼工艺提供计算依据。计算结果表明,维持冷床液态熔池表面125℃过热和结晶坩埚内100℃过热的条件下,随着熔炼速度从60kg／h增加到150kg／h,冷床内所需热量稍微增加,熔炼原料的功率明显增加,而凝固坩埚内所需热量有所降低。在提高冷床内和坩埚内的过热度时,其所需的热量都增加。     

电子束冷床熔炼参数对熔池表面温度的影响

使用M9100图像高温仪精确测定了TC4合金电子束冷床熔炼时坩埚和冷床熔池表面的温度.结果表明,结果表明,熔炼工艺参数如熔化速度、熔炼功率、电子束扫描方式和扫描频率都会对熔池表面温度产生剧烈影响.     

冷床炉熔炼钛及钛合金技术及其应用

冷床炉熔炼是一种钛合金熔炼技术,经一次熔炼即可生产出无偏析、无夹杂的优质钛及钛合金铸锭。本文介绍了冷床炉的工作原理、技术特点及发展现状,重点分析了工业化冷床炉在我国钛及钛合金熔炼领域的应用前景。     

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。     

电子束冷床炉熔炼制备高纯金属钒铸锭

电子束冷床炉熔炼是一种新兴的金属精炼方法。利用电子束冷床炉的高温真空精炼特性,以钒成分为82%钒铝合金为原料,制备了纯度在99.7%以上的金属钒铸锭。详细论述了电子束冷床炉在熔炼钒铝合金时各杂质元素的去除机理行为,认为熔炼时较大的电子束照射功率对一次铸锭中铝的挥发去除有较好效果,但这种熔炼工艺却会影响到铸锭的最终氧含量。分析认为,两次小功率熔炼是符合设备特点的制备高纯金属钒铸锭的最佳熔炼工艺。     

钛合金冷床熔炼技术进展

钛合金铸锭中经常出现高密度夹杂和低密度夹杂等冶金缺陷，这种夹杂缺陷成为钛合金零部件的疲劳裂纹源，降低零部件的使用寿命，用于航空发动机，可能引起机毁人亡的重大灾难。常规的真空电弧三次熔炼不能去除原料中的高密度夹杂和低密度夹杂。为了生产优质高洁净航空发动机转动件用钛合金，在20世纪80年代末，国际上引入了冷床熔炼技术.本文主要讨论了钛合金中典型的冶金缺陷和冷床熔炼技术的原理、应用和发展。     

日本东邦公司的1800kW电子束冷床炉

１９９７年４月日本东邦公司从日矿金属公司购进了一台输出功率为１８００ｋｗ的电子束冷床炉（ＥＢＣＨＭ炉）,改造后用于钛的批量化生产．１９９８年１０月用该炉进行试生产,１９９９年４月正式将其投入运行．１炉子概况 该ＥＢＣＨＭ炉是西德ＬＥＹＢＯＬＤＨＥＲＥＡＵＳ公司制造的,１９８８年日矿公司购进,用于超合金和钽、铌、钨等高熔点金属的二次熔炼,现经东邦公司的改造,用于钛及钛合金铸锭的生产．改造后的炉子基本性能参数见表１．１．１电子束枪 该炉总输出功率为１８０ｋＷ,６００ｋＷ的高压电源３根,装有６００ｋＷ的…     

电子束冷床炉熔炼硬心海绵钛探索性研究

通过对比分析VAR炉与电子束冷床炉(EB炉)熔炼工艺认为EB炉可以实现硬心海绵钛熔炼,并开展硬心海绵钛在电子束冷床炉(EB炉)中的熔铸验证试验,对熔铸后钛锭进行理化分析,跟踪钛锭后续应用情况,初步验证了电子束冷床炉熔炼硬心海绵钛的可行性。     

基于Mile算法的大型TC4钛合金扁锭连铸模拟分析

电子束冷床炉熔炼是生产钛及钛合金铸锭的主要方法,利用该方法能够生产出高低密度夹杂少、组织成分均匀的高品质钛合金铸锭,而工艺参数是决定铸锭质量的主要因素。本研究利用铸造模拟专用软件PROCAST对电子束冷床炉熔炼大型TC4钛合金扁锭的连铸凝固过程进行数值模拟,研究了不同工艺条件下铸锭的温度场分布特征、初生枝晶半径、二次枝晶臂间距等,最终确定出本模拟工艺条件下,电子束冷床炉熔炼TC4钛合金扁锭的最佳工艺参数为熔炼速度250 kg/h,铸造速度20 mm/min,浇注温度1 700℃。     

3200kW电子束冷床炉熔炼纯钛电子枪工艺参数设置

电子束冷床炉熔炼是目前较先进的钛及钛合金熔炼技术,是生产大型优质钛锭的重要熔炼方式。本研究采用颗粒状海绵钛为原料,以垂直进料的方式熔炼大型纯钛扁锭,对电子束冷床炉熔炼区、精炼区、结晶器的4支电子枪工艺参数的设置进行了分析并制定了电子枪工艺参数。通过为期1个月的纯钛扁锭熔炼试验验证,结果表明,制定的工艺参数能够稳定生产纯钛铸锭,且熔炼速度可稳定在1 500 kg/h,挥发损失控制在3%以内,铸锭表面质量良好,化学成分均匀,成品率提高,有效降低了熔炼成本。     

EB炉冷床内钛液流动、传热和挥发行为研究

基于国内某企业3200 kW的双流C型电子束冷床炉（EB炉）,建立了钛液流动–传热–凝固–挥发的多场耦合数学模型,理论分析了不同熔炼工艺下初炼和精炼冷床内钛液的冶金行为。结果表明：稳定熔炼过程中,热辐射为热量散失的主要途径,占总散失热量的77.63%,热传导散失的热量占比为22.36%,钛挥发导致的热量损失忽略不计;钛液挥发主要发生于初炼冷床内;相同熔炼功率下,增加熔炼速率可降低初炼冷床内钛液的过热度和挥发速率,当熔炼速率由1000 kg/h增加至2000 kg/h时,钛液的过热度由210 K降低至8 K,最大挥发速率由0.0022 kg/s降低至0.0004 kg/s。     

电子束熔丝成形的TC4钛合金的组织与性能研究

研究了采用电子束熔丝成形(EBRM)技术制造的TC4钛合金件的组织特征及力学性能,结果表明:经EBRM技术得到的TC4钛合金件宏观组织为异常粗大的β柱状晶。经热处理后,显微组织由片状初生α相、β转变组织及晶界α相组成;室温拉伸性能呈现明显的各向异性,但各方向的强度和塑性均满足AMS 4999A—2011标准要求,其中,x、y向抗拉强度与自由锻件实测水平相当;室温冲击韧度达到70 J/cm2,约为自由锻件及铸件实测值的两倍;光滑试样轴向加载高周疲劳性能优于经β热处理的锻件;轴向加载低循环应变疲劳性能与锻件相当,但优于铸件。