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钛锭熔铸过程有哪些阶段

[ 信息发布:本站 | 发布时间:2017-09-28 | 浏览:5432次 ]

钛锭熔铸过程一般分为三个阶段,一是配料,二是捆电极,三是熔铸。

  一.配料

  钛合金根据下述原则确定合金元素的配料比例:

  (1)合金元素和杂质含量允许的波动范围及合金最佳性能所要求的最佳成分范围;

  (2) 熔炼方法及熔炼次数;

  (3) 合金元素在真空白耗熔炼过程中的烧损率和蒸发率;

  (4) 合金元素的加入方式及物理性质。

  一般情况下,烧损率大、容易挥发的元素,配料比例接近上限或超过上限,不易挥发损失的元素按要求范围的中限配料。。

  二.电极块的压制

  自耗熔炼对电极的要求主要是:

  (1)足够的强度;

  (2)足够的导电性;

  (3) 平直度;

  (4) 合金元素在电极中的分布合理;

  (5) 不受潮、不污染。

  单块电极的制备方法有压制(又分立压和横压)和挤制(又分卧式和立式)两类,较常用的是压制法。

  电极块的密度与被压制的原料有关。图8—27所示为单位压力与电极密度的关系。一般地说,电极块的密度大于3.2 g/cm3就可以满足熔炼要求。一般使用压力达到300~500MPa的压机。电极的组焊

  电极的组焊是将压好的单块电极块组焊成自耗电弧熔炼所需截面和长度的电极。工业上,常采用氩气保护等离子焊、真空等离子焊和电子束焊。为了防止混入高比重夹杂,一般不使用钨极氩弧焊接。焊接用氩气纯度为99.99﹪。

  三.从开始送电熔炼至炉料全部熔化(除熔池上方的固体拱桥外)完毕称为炉料熔化阶段。熔炼刚开始时,新加入的炉料比电阻较大,电极与炉料直接接触,依靠炉料电阻热加热炉料,此时输入电流虽小但比较稳定,此段期间电阻热占主导地位。但这段时间不长,当电极下方炉料熔化形成三个”坩蜗熔池”后,电极与”坩埚熔池”间产生电弧热加热炉料使熔池逐渐向外扩张,直至形成一个沟通三电极的”大熔池”。从”坩埚熔池”向”大熔池”的过渡期间,由于未熔化炉料部分被还原,其比电阻逐渐变小,所以炉料电阻热逐渐减少;而电极与”坩埚熔池”间的电弧热所出比例逐渐上升。从熔炼开始经过约半小时后电弧热便占主导地位。上述的”过渡期”为熔炼高钛渣的不稳定时期,一是因为电流经过的线路(电极→坩埚熔池→未化炉料→坩埚熔池→电极)的电阻随时间而变化;二是”坩埚熔池”上方的固体料经常会陷落至熔池引起激烈的反应而使渣沸腾,而且这种”塌料—渣沸腾”现象是无规律的。


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