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     

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…     

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…     

关于海绵钛润湿对钛锭硬度的影响

镁热法生产的海棉钛有很发达的气孔表面,因而富于吸附空气中的水分。海绵钛中存在吸附水分以及氧化镁水解物的水分,在熔炼时,由于水分与熔融钛相互作用而使钛沾污,致使由海绵钛熔成的钛锭硬度增高。同时也确定出,氯和氧的含量与硬度之间不是正比关系。因此,研究海绵钛中     

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…     

电子束冷床熔炼工艺参数对TC4钛合金Al元素挥发的影响

研究不同熔炼工艺参数对电子束冷床熔炼TC4钛合金过程中Al元素挥发的影响规律.结果表明:原料为真空自耗电弧(VAR)一次锭时,二次铸锭经电子束冷床熔炼获得;在轴向上,从铸锭的顶部至底部,Al元素的含量呈下降的趋势,并且随着熔炼速度的降低,其下降趋势更为明显;在径向上,铸锭的元素分布均匀.熔速为100 kg/h时,铸锭成分控制效果最佳,最接近TC4合金的名义成分.初始原料为电极块(添加单质Al)时,Al元素在原料熔化阶段发生较严重的挥发,且挥发量随着原料中单质Al含量的增加而增加.研究凝壳发现,从原料熔化侧至钛液流出侧,凝壳中Al元素的含量逐渐减少.     

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.     

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     

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。     

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。     

铂金首饰铸造用石英坩埚的使用效果

采用电感耦合等离子体发射光谱仪、X射线荧光光谱仪、热膨胀仪、体视显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等手段对铂金首饰铸造用石英坩埚的使用效果进行了研究。结果表明,石英坩埚的抗热震性较好,但是耐热度不足,在铂金熔化的高温作用下,坩埚内壁呈现熔融状态,并伴随大量气泡,浇注时容易有部分熔融石英和气泡被带入铸型。金属液浇注后在坩埚内壁熔融态石英形成透明玻璃层,并产生了明显的气泡带及少量的金属珠滞留,在坩埚外层则出现了少部分的方石英转变,坩埚容积随着熔炼次数的增多而不断扩大,增加了开裂倾向。     

美国钛金属公司与日本公司合作开发民用钛

据报道，在一项多方面协议中，美国钛金属公司（Timet）将向日本东邦钛公司投资扩大电子束（EB）熔炼能力，并采用Timet技术；同时要购买东邦钛公司的海绵钛，并与其合作增加金属钛的非宇航应用．最初，Timet与日本制铁公司合资生产建筑用钛。制铁公司将Timet提供的金属钛加工成建材，Timet负责销售．这次与东邦钛公司的协议扩大了交易范围，东邦钛公司将采用Timet技术开发电子束（EB）熔炼法，为用户生产国锭和扁锭．目前，Timet在美国有三家厂商生产国锭和肩锭，而东部钛公司采用真空电弧炉生产钛使．这项协议将允许Tnd在日本生产EB…     

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。     

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…     

ZTA15大型钛合金熔模精密铸件界面反应研究

钛合金作为易氧化金属在熔融状态下非常活泼,大尺寸钛铸件在铸造过程中更容易和铸型材料发生界面反应,并对铸件表面质量产生影响。本研究采用氧化钇铸型在真空自耗凝壳炉中浇铸了大尺寸钛合金铸件,并采用SEM、XRD、EDS等方法对不同厚度试样的表层进行了检测和分析。结果发现,试样表层均存在一定厚度的氧元素扩散层,同时,还发现表层存在一定厚度的组织过渡区,最后,通过酸洗方法对试样表面反应层和组织过渡区进行了有效去除,有效提高了铸件的表面质量。     

钛合金的各种熔炼和铸造方法研究

目前广泛采用二次真空自耗电弧熔炼工艺生产可锻钛合金锭。熔化电极与成锭相结合最大限度地简化了熔炼炉结构,并大大地提高了可靠性。然而,还有下列几个问题没有获得满意的解决: 1.当生产钛合金部件时,加入炉料中的回炉废料和金属屑必须大量增加,并有合理的冶金平衡组织;     

自耗和非自耗真空电弧炉熔炼经验

序言添加有残钛和合金元素的海绵钛至少要熔炼两次才能熔铸成钛及钛合金锭。原料的第一次熔炼可采用多种方法,而第二次和第三次熔炼则通常是在自耗真空电弧炉内进行的。在1981年前,蒂森特殊钢有限公司钛分     

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.     

用等离子电子束炉生产的钛扁锭

一、引言真空电弧熔炼广泛应用于工业规模以海绵钛为原料生产优质铸锭的工艺中。该工艺尽管得到了发展,但仍有明显的缺点:1)自耗电极必须用海绵钛压块制成;2)为取得优质铸锭必须进行两次熔炼;3)从强度角度说,在压块中回收残钛量有限;4)用工业法熔炼的园锭生产板材或带材时,首先要进行锻造开坯。