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鈦及鈦合金的熔煉鑄造新方法及新裝備
2023-02-03
鈦元素在地殼中的儲(chǔ)量?jī)H次于鐵、鋁、銅，位居金屬元素的第四位。而且，欽合金具有一系列優(yōu)異的性能，因而獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。鈦合金依其應(yīng)用背景可分為高溫鈦合金、結(jié)構(gòu)鈦合金和功能鈦合金三種。鈦是非?；顫姷慕饘?，在液態(tài)下，和氧、氮、氫和碳的反應(yīng)相當(dāng)快，因此鈦合金熔煉必須在較高的真空度或惰性氣體（ar或ne）保護(hù)下進(jìn)行。熔煉用坩堝均采用水冷銅坩堝，具體的熔煉工藝主要有三種方式：（1）非自耗電極電弧爐熔煉 合金熔煉在真空或惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行。該工藝主要為自耗電極熔煉制備電極。（2）真空自耗電極電弧爐熔煉 以鈦或鈦合金制成的自耗電極為陰極，以水冷銅坩堝為陽(yáng)極。熔化了的電極以液滴形式進(jìn)入坩堝，形成熔池。熔池表面被電弧加熱，始終呈液態(tài)，底部和坩堝接觸的四周受到強(qiáng)制冷卻，產(chǎn)生自下而上的結(jié)晶。熔池內(nèi)的金屬液凝固后成為鈦錠。（3）真空自耗電極凝殼護(hù)熔煉 熔煉裝置示意。這種熔爐是在真空自耗電極電弧爐基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它是一種將熔煉與離心澆注聯(lián)成一體的鑄造異形件的爐型。其最大的特點(diǎn)是在水冷銅坩堝與金屬熔體之間存在一層鈦合金固體薄殼，即所謂凝殼，這層同材質(zhì)的凝殼作為坩堝的內(nèi)襯，用于形成熔池儲(chǔ)存鈦液，避免了坩堝對(duì)鈦合金液的污染。澆注后，留在增損內(nèi)的一層凝殼，可作為坩堝內(nèi)襯繼續(xù)使用。 |