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钛棒坯熔铸技术介绍

2020-05-14

        真空等离子冷炉床熔炼工艺是钛棒厂家290123com澳门天天彩-澳门天天彩8769cc-2021澳门合彩开彩结果利用等离子枪发 射的集中、稳定、且可控的等离子弧作为热源来熔 融、精炼和重熔金属的一种新型熔炼方法 。等离 子弧与自由电弧不同 , 它是一种压缩弧 , 能量集中 , 弧柱细长。与自由电弧相比 , 等离子弧具有较好的 稳定性、较大的长度和较广的扫描能力 , 从而使它在钛及钛合金熔炼、铸造领域中具备了特有的优势。

        真空等离子冷床炉可用于熔炼钛及钛合金棒大、 中、小型铸锭 , 在俄、美、日及欧洲均已普遍采用 ,我国则刚刚开始应用研究。该方法制造的大型锭型已达 8 t, 既可以是圆锭 , 又可以为扁锭 , 它由两套电子枪组成。

冷床炉在设计上将水冷铜炉 床和坩埚分开 , 允许输入能量和熔炼速率的独立控 制 , 从而实现了原材料熔化和铸锭熔炼凝固的分离。 

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          在水冷铜炉床中 , 钛合金原料在图 3“B”处经受等离 子束的高温高能轰击熔化后在冷床中形成熔池 , 熔 池中熔液的保留时间可以自由控制 , 在水冷铜炉床 中经过精炼、搅拌后的熔液经 “E”处的槽口溢流入 水冷铜坩埚中 , 通过坩埚上的等离子枪或电子束枪 的再次加热和搅拌 , 凝固后形成铸锭。硬 α或 HD I 夹杂物通过两种模式进入拉锭坩埚中 , 一种是夹杂 物在熔池中极高的温度下且有充足的时间来熔化 , 等离子枪产生的等离子束温度可达到 6 000 ℃以上 , 因此 , 炉床中的熔液可获得一个非常大的过热度 , 以促进高熔点夹杂物的熔解 ; 另一种是因 HD I与钛 液的较大密度差异 , HD I会沉入水冷炉床底部而被 凝壳所捕获。熔池保温时间长和熔液温度高可以保 证钛合金中的合金化元素能充分熔解和扩散 , 且通过在冷炉床和坩埚两级熔炼 , 铸锭的成分偏析能得 以很好消除。

        根据需要 , 通过拉锭坩埚的设计 , 可实现生产 多种形状的铸锭 , 如圆形、方形和矩形。而且冷炉 床熔炼采用边熔炼、边搅拌、边凝固拉锭的办法 , 所以虽然炉床尺寸不大 , 但所熔炼的合金成分均匀 , 凝固后拉出的铸锭长度可以较大。通过设计多个喂料系统 , 加长拉锭坩埚的长度 , 可实现棒坯的半连续或连续铸造 , 提高成材率及工作效率。

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