La production industrielle de titane et d'alliages de titane, qu'il s'agisse d'électrodes consommables refondues, de billettes forgées ou de pièces moulées en forme, est principalement obtenue par fusion à l'arc d'électrodes consommables sous vide. Avec le développement et les progrès de la technologie moderne, la fusion du titane et des alliages de titane, y compris la fusion à l'arc des électrodes consommables sous vide, a successivement développé de nouvelles technologies de pointe. Les technologies représentatives de ces dernières années sont les suivantes :
1. Procédé de préparation d'électrodes pour la fusion consommable sous vide d'alliages de titane avec ajout direct de métaux à point de fusion élevé
Sur la base de la préparation conventionnelle d'électrodes pour la fusion à l'arc consommable sous vide d'alliage de titane, la méthode de soudage d'électrodes composées de blocs d'électrodes directement pressés avec certaines rainures et de tiges métalliques à point de fusion élevé adaptées à la forme de rainure des blocs d'électrodes peut produire des des lingots de qualité avec une composition uniforme qui répondent aux exigences de calcul du rapport en sélectionnant les procédés de fusion à l'arc consommables sous vide appropriés.
2. Le processus de reprise de l'arc après interruption de l'électricité dans le processus de fusion consommable sous vide du titane et des alliages de titane
Le processus de fusion consommable sous vide du titane et des alliages de titane comprend les étapes suivantes : lorsque le processus de fusion est interrompu et que l'arc est redémarré, le courant de fusion est rapidement augmenté à 75 % -80 % du courant de fusion normal, tandis que maintenir le courant; Une fois que le bord du bain de fusion atteint la paroi du creuset, maintenez pendant 2-3 minutes, puis augmentez rapidement le courant de fusion au courant de fusion normal. L'avantage de ce procédé est qu'il raccourcit considérablement le temps total de démarrage de l'arc, réduit l'écart entre le volume de refroidissement du lingot et la paroi du creuset après retrait et évite le retrait interne formé par le refroidissement et la solidification du lingot. Lorsque le courant de fusion atteint 75-80 % du courant de fusion normal, le courant de fusion est maintenu pendant une période de temps, ce qui peut contrôler avec précision la vitesse de fusion de l'électrode et du bain de fusion solidifié, éviter la génération instantanée d'un grande quantité de liquide fondu s'écoulant dans l'espace entre le lingot et la paroi du creuset, ou provoquant des défauts de fermeture à froid.
3. Méthode de fusion et de récupération des déchets de bloc de titane pur
La méthode de fusion et de récupération des déchets de blocs de titane pur implique l'utilisation d'un four à lit de refroidissement par faisceau d'électrons avec six canons à électrons, le chargement d'ingrédients sélectionnés dans le chargeur du four à lit de refroidissement par faisceau d'électrons pour la fusion, puis le refroidissement du lingot résultant hors du four pour obtenir le produit fini. Cette méthode utilise directement le matériau recyclé TA1 pour la fusion, évitant le broyage des déchets, le pressage des blocs d'électrodes et le soudage des électrodes. La fusion à un seul lingot peut fondre 9 barres de matériaux d'un poids total d'environ 6,5 tonnes par jour à l'aide d'un seul équipement, tandis que la fusion à deux lingots peut fondre 18 barres de matériaux d'un poids total d'environ 13 tonnes par jour à l'aide d'un seul équipement, ce qui améliore considérablement la récupération. efficacité et rapidité.
4. Méthode de récupération par fusion à lit froid par faisceau d'électrons pour les déchets de titane et d'alliage de titane
La méthode de récupération par fusion à lit froid par faisceau d'électrons pour les déchets de titane et d'alliage de titane consiste à peser des déchets de titane pur en fonction de la composition du titane et de l'alliage de titane fondus, ou un ou deux mélanges de déchets de titane pur et de déchets d'alliage de titane mélangés avec titane spongieux et éléments ajoutés en alliage pur et/ou alliages intermédiaires. La quantité de matériaux de rebut de titane pur et d'alliage de titane ajoutée dans le mélange est de 10 % à 90 % en pourcentage en masse ; Ensuite, il est pressé en blocs d'électrodes, et les blocs d'électrodes sont soumis à un four de fusion à lit froid à faisceau d'électrons pour obtenir des lingots de titane ou d'alliage de titane. Cette méthode peut utiliser jusqu'à 100 % de déchets de titane pur pour produire des lingots de titane pur qualifiés, ou utiliser jusqu'à 90 % de déchets de titane et d'alliages de titane pour produire des lingots d'alliages de titane qualifiés ; Une seule fusion du lit de refroidissement par faisceau d'électrons est nécessaire, aucune deuxième ou troisième fusion n'est requise.
5. Méthode de fusion pour nettoyer les lingots de titane et d'alliage de titane
La méthode de fusion pour les lingots de titane et d'alliage de titane propres est la suivante : peser du titane spongieux ou un alliage pur avec des éléments ajoutés, un alliage intermédiaire et du titane spongieux, presser du titane spongieux ou un alliage pur mélangé avec des éléments ajoutés, un alliage intermédiaire et du titane spongieux dans l'électrode blocs, souder les blocs d'électrodes pressés en électrodes et utiliser un four à lit de refroidissement par faisceau d'électrons pour effectuer une fusion des électrodes par lit de refroidissement par faisceau d'électrons afin d'obtenir des lingots de titane ou d'alliage de titane propres avec une composition chimique uniforme ; Le degré de vide de la fusion du lit froid par faisceau d'électrons est inférieur à 6 × 10-2 Pa, vitesse de fusion de 70-150 kg/h, puissance de fusion de 100-300 kw ; L'ajout d'éléments d'alliages purs et d'alliages intermédiaires représente 0-20 % du poids total des lingots d'alliage de titane. Les lingots de titane et d'alliage de titane produits ont une composition chimique uniforme, une meilleure structure macroscopique que les lingots de fusion à l'arc consommables sous vide et sont exempts d'inclusions à point de fusion élevé telles que TiN et WC.
6. Méthode de fusion des alliages de titane contenant des éléments d'alliage à point de fusion élevé
Méthode de préparation industrialisée de lingots d'alliage de titane contenant des éléments d'alliage à haut point de fusion. En sélectionnant les matières premières de l'alliage, en utilisant des blocs d'électrodes spécialement assemblés et en utilisant la technologie conventionnelle de fusion à l'arc consommable sous vide, en ajustant le courant et la tension des trois processus de fusion, un lingot d'alliage de titane avec une composition chimique uniforme et sans inclusions contenant un point de fusion élevé éléments d'alliage est préparé. Les métaux à point de fusion élevé sont uniformément répartis dans l'électrode consommable, ce qui rend la préparation des électrodes consommables pratique et économique. Les paramètres de courant et de tension lors de la fusion sont raisonnables. Sur la base de la voie de traitement traditionnelle, des plaques de métal pur à faible coût sont utilisées selon des méthodes d'assemblage d'électrodes consommables spécifiques pour remplacer l'ajout d'alliages intermédiaires coûteux et d'autres métaux purs aux alliages de titane, en utilisant plusieurs fours de fusion à arc consommables sous vide pour obtenir des lingots d'alliage de titane avec une composition uniforme et des éléments d'alliage à point de fusion élevé, adaptés aux applications industrielles.
