שיטות להתכת מוטות טיטניום וחומרי מוט מסגסוגת טיטניום

שיטות התכה של סגסוגת טיטניום: שיטת התכה בכבשן חשמלי מתכלה בוואקום (המכונה שיטת VAR), שיטת התכה בתנור ואקום לא מתכלה (שיטת Jianni NC), שיטת התכה באח קר (המכונה שיטת CHM), שיטת התכה בסיר קר ((המכונה שיטת CCM), שיטת התכת אלקטרוסלג (המכונה שיטת ESR).
1. שיטת התכה של תנור קשת חשמלי מתכלה בוואקום (המכונה שיטת VAR)
עם התפתחות טכנולוגיית הוואקום ויישום המחשבים, שיטת ה-VAR הפכה במהירות לטכנולוגיית ייצור תעשייתי בוגרת לטיטניום. רוב מטילי הטיטניום והסגסוגת שלו מיוצרים בשיטה זו. המאפיינים הבולטים של שיטת VAR הם צריכת חשמל נמוכה, מהירות התכה גבוהה ושחזור באיכות טובה. למטיל המומס בשיטת VAR יש מבנה גבישי טוב והרכב כימי אחיד.
תכונות טכניות ויתרונות של תנורי VAR מתקדמים מודרניים:
(1) קלט כוח קואקסיאלי מלא, שמשמעותו קואקסיאליות מלאה לאורך גובה הכבשן, נקרא אספקת כוח קואקסיאלית, מה שמפחית את התרחשות ההפרדה;
(2) ניתן לכוונן את הכיול החשמלי בתוך כור ההיתוך בכיוון ציר X/ציר Y.
(3) יש לו מערכת שקילת אלקטרודות מדויקת כדי להשיג התכה במהירות קבועה. זה לא רק מבטיח את איכות ההיתוך, אלא גם מבטיח את החזרה ועקביות של כל התכה.
(4) גמישות, כלומר, תנור אחד יכול לייצר מגוון סוגי מטיל ולהגדיל את גודל המטילים, מה שיכול לשפר מאוד את התפוקה.

(5) יש לו כלכלה טובה.
שיטת "ספק כוח קואקסיאלי" יכולה למנוע דליפה מגנטית הנגרמת מזרם אספקה ​​לא מאוזן של כור ההיתוך, להחליש או לבטל את ההשפעות השליליות של השדה המגנטי המושרה על מוצרי ההיתוך, ולשפר את היעילות החשמלית, ובכך להשיג מטילי איכות יציבה.
תנורי VAR מודרניים יכולים להריח מטיל גדול בקוטר של 1.5 מ' ומשקל של 32 ט'. ישנן בעיות טכניות שצריך לפתור: ראשית, שיטת הכנת האלקטרודות. תהליך הכנת האלקטרודות מסורבל מאוד. יש צורך במכבש יקר כדי להמיס טיטניום ספוג וסגסוגת מאסטר. והחומר השיורי המוחזר נלחץ לתוך אלקטרודה מוצקה או מפתח ברגים חשמלי קטן בודד. גם האלקטרודה היחידה צריכה להיות מרותכת לאלקטרודה מתכלה. יחד עם זאת, על מנת להבטיח את אחידות ההרכב של האלקטרודה המתכלה, יש צורך גם להגדיר בד, שקילה, ערבוב וכו' מתקנים מקבילים. שנית, ישנם פגמים מתכתיים מזדמנים כמו הפרדה, כמו הפרדת הרכב והפרדת התמצקות. הראשון נגרם מהתפלגות לא אחידה של יסודות טומאה או יסודות סגסוגת באלקטרודה, אשר מתמצקים לפני שניתן לאזן את ההתפלגות במהלך ההתכה; האחרון נגרם כתוצאה מהחדרה מדי פעם של תכלילים בצפיפות גבוהה (HDI) ותכלילים בצפיפות נמוכה (HDI) לחומרי גלם או לתהליכים. LDI), לא ניתן להמיס תכלילים אלה לחלוטין במהלך תהליך ההיתוך, וכתוצאה מכך תכלילים מזיקים ביותר ופגמים מתכתיים אחרים.
2. שיטת התכה של תנור קשת חשמלי ואקום שאינו מתכלה (שיטת Jianmi NC)
נכון להיום, אלקטרודות נחושת מקוררות מים החליפו את האלקטרודות טונגסטן-תוריום טיטניום או אלקטרודות גרפיט בשלב הראשוני של תעשיית הטיטניום, ופתרו את בעיית הזיהום התעשייתי, מה שהופך את שיטת ה-NC לשיטה חשובה להתכת טיטניום וטיטניום טיטניום. מספר טונות של NC התנור כבר פועל באירופה ובארצות הברית.
היתרונות של התכה בשיטת NC הם:
(1) ניתן להשמיט את תהליך לחיצת אלקטרודות ואלקטרודות ריתוך;
(2) זה יכול לגרום לקשת להישאר על החומר במשך זמן רב, ובכך לשפר את האחידות של הרכב המטיל;
(3) ניתן להשתמש בחומרי גלם בצורות וגדלים שונים, וניתן להוסיף 100% חומרים שיוריים במהלך תהליך ההיתוך כדי לממש מיחזור טיטניום. כהיתוך חד פעמי, שיטת ה-NC היא די מועילה מנקודת המבט של שיפור שיעור ההחלמה של חומרים שיוריים והפחתת עלויות. בדרך כלל, תנורי NC ותנורי VAR משמשים יחד כדי לתת משחק מלא ליתרונות שלהם.
3. שיטת התכה באח קר (בקיצור שיטת CHM)
פגמי הכללה מתכתיים במטילי טיטניום וסגסוגת טיטניום הנגרמים על ידי זיהום חומר גלם ותהליכי התכה חריגים תמיד השפיעו על היישום של טיטניום וסגסוגת טיטניום בתחום התעופה והחלל. על מנת לחסל תכלילים מתכתיים בחלקים מסתובבים של מנועי מטוס מסגסוגת טיטניום, נוצרה טכנולוגיית התכת האח הקרה. המאפיין הגדול ביותר של שיטת CHM הוא הפרדת תהליכי התכה, זיקוק והתמצקות, כלומר, המטען המותך נכנס לאח הקר ונמס תחילה, לאחר מכן נכנס לאזור הזיקוק של האח הקר לצורך זיקוק, ולבסוף מתמצק למטילים. באזור ההתגבשות.