Bagaimana Cara Memilih Peralatan Peleburan Vakum Untuk Pemrosesan Paduan Titanium Kelas Atas?

Titanium memiliki aktivitas kimia yang tinggi. Ketika meleleh pada suhu tinggi, ia mudah bereaksi dengan oksigen, nitrogen, hidrogen, dan karbon membentuk fase getas. Hal ini menurunkan keuletan dan kinerja kelelahan material, mengganggu hasil pengujian non-destruktif, dan membatasi hasil dan keandalan layanan.produk titanium kelas atas.Peleburan vakum berfungsi sebagai proses utama yang penting untuk produksi paduan titanium. Peralatan peleburan menentukan kemurnian ingot serta stabilitas komposisi dan mikrostruktur, sehingga menjadi jaminan mendasar untuk pemrosesan paduan titanium kelas atas.

 

 

1. VAR

Proses umum untuk ingot titanium tingkat ruang angkasa. Elektroda habis pakai dilebur dengan busur listrik di bawah atmosfer vakum atau argon bertekanan rendah, dan dipadatkan dalam wadah tembaga berpendingin air.

Keuntungan: Degassing yang efektif, kepadatan ingot yang tinggi, dan kinerja pengujian non-destruktif yang baik; cocok untuk produksi massal ingot bulat ukuran besar seperti Gr5 dan TA15.

Kekurangan: Rentang penyesuaian komposisi yang sempit, kemampuan yang buruk untuk billet berbentuk khusus, dan kesulitan dalam pengendalian elemen jejak.

 

2.VIM

Pencairan diwujudkan melalui pemanasan arus eddy elektromagnetik dalam cawan lebur keramik.

Keuntungan: Pengadukan elektromagnetik yang cukup dan komposisi seragam; berlaku untuk produksi skala kecil paduan titanium khusus dan paduan utama dengan berbagai tingkatan.

Kekurangan: Cawan lebur keramik cenderung menimbulkan inklusi. Ini jarang digunakan untuk memproduksi ingot jadi secara mandiri, dan sebagian besar berfungsi untuk menyiapkan elektroda master-alloy untuk proses VAR atau EB.

 

3. EBCHM

Bahan mentah dicairkan oleh berkas elektron berenergi tinggi. Luapan lelehan untuk dibentuk setelah pengotor dihilangkan dalam perapian dingin berpendingin air, tempat pengotor dapat terperangkap.

Keuntungan: Kapasitas penghilangan pengotor yang unggul. Spons titanium dan potongan daur ulang dapat langsung digunakan. Cacat dan segregasi hard-alpha terkontrol dengan baik. Ingot datar dapat diproduksi agar sesuai dengan komponen pelat tebal ruang angkasa yang besar.

Kekurangan: Investasi peralatan dan konsumsi energi yang tinggi, kecepatan produksi yang rendah; tidak hemat biaya untuk produksi skala kecil.

 

Rute tiga proses kelas atas: VIM untuk persiapan master-paduan → pemurnian tungku dingin EB → Peleburan kembali VAR. Pemurnian multi-tahap menyeimbangkan akurasi komposisi, kontrol inklusi, dan stabilitas mikrostruktur, dan diadopsi untuk paduan titanium dirgantara kelas atas.

 

 

1. Tingkat Vakum Tertinggi dan Tingkat Kenaikan Tekanan

Titanium mudah menyerap gas. Untuk tungku kelas atas, vakum ultimat harus kurang dari atau sama dengan 1×10⁻³ Pa. Laju kenaikan tekanan mencerminkan kinerja penyegelan rongga. Penyegelan yang buruk menyebabkan kandungan oksigen dan nitrogen yang berlebihan serta penggetasan material. Persyaratan ketat diberlakukan untuk implan medis dan penempaan ruang angkasa Kelas-1.

 

2. Kontrol Sumber Panas yang Stabil

Catu daya dengan stabilisasi busur untuk VAR dan kontrol aliran pancaran untuk EB adalah teknologi inti. Fluktuasi aliran busur listrik atau berkas elektron memicu segregasi, porositas, dan penyusutan rongga. Peralatan kelas atas mendukung pengaturan daya loop tertutup secara real-time.

 

3. Keandalan Pendinginan Air

Cawan lebur tembaga, perapian dingin, dan komponen lainnya mengalami guncangan termal yang parah. Pemantauan laju aliran, perbedaan suhu dan tekanan serta fungsi alarm kebocoran air diperlukan. Kegagalan pendinginan tidak hanya menyebabkan batangan terkelupas tetapi juga dapat menyebabkan reaksi hebat antara lelehan titanium dan air, sehingga menimbulkan risiko keamanan yang sangat tinggi.

 

4. Kapasitas Pengolahan Bahan Daur Ulang

Pemrosesan titanium menghasilkan chip, sisa elektroda, dan sisa lainnya. Peralatan yang dilengkapi dengan sistem pra-perawatan dan pemberian pakan berkelanjutan mengurangi biaya bahan mentah. Peleburan tungku dingin EB memberikan kemampuan adaptasi optimal terhadap sisa daur ulang.

 

5. Pemantauan Online dan Penelusuran Data

Ketertelusuran proses penuh wajib dilakukan untuk material titanium dirgantara. Peralatan kelas atas secara otomatis menyimpan data proses termasuk gambar kolam cair, suhu, tingkat vakum, dan daya untuk tujuan audit kualitas.

 

6. Kapasitas Degassing dan Penghilangan Pengotor

Kelebihan oksigen, nitrogen, hidrogen, fase alfa keras, dan inklusi titik leleh tinggi dapat memicu patah lelah pada komponen ruang angkasa. Hal ini merupakan kesenjangan kinerja yang paling kritis antara titanium kelas industri biasa dan titanium kelas luar angkasa kelas atas.

 

 

1. Titanium Kelas Industri Tujuan Umum

Pilih tungku peleburan busur vakum VAR dengan kinerja vakum sedang dan catu daya standar dengan stabilisasi busur, yang dilengkapi dengan elektroda spons-titanium. Ini memberikan throughput tinggi dengan biaya rendah. Peleburan perapian dingin EB tidak disarankan karena periode pengembalian yang lama.

 

2. Titanium Tingkat Implan Medis

Tungku VAR adalah pilihan utama, memprioritaskan badan tungku yang tertutup rapat dan sistem stabilisasi busur presisi tinggi. Pra-fabrikasi VIM dari master alloy merupakan pilihan dengan anggaran yang memadai. Kinerja vakum, kebersihan tungku, dan isolasi batch sangat penting; pengendalian pengotor lebih diutamakan daripada kapasitas produksi.

 

3. Titanium Kelas Dirgantara dengan Kemurnian Tinggi

EBCHM atau peleburan kembali EB + VAR mode ganda diadopsi. Diperlukan senjata elektron berperforma tinggi, kontrol aliran sinar yang stabil, pemurnian cold-hearth, dan ketertelusuran data proses penuh. Potongan daur ulang yang memenuhi syarat dapat dicampur. Ini adalah persyaratan dasar untuk masuk ke dalam rantai pasokan ruang angkasa.

 

4. Penelitian dan Pengembangan Paduan Titanium Baru dan Komposit Titanium-Matrix

Gabungkan tungku induksi vakum VIM skala kecil dengan tungku peleburan kembali VAR skala kecil. Pengelompokan yang fleksibel, pengadukan elektromagnetik, dan suasana yang dapat disesuaikan mendukung iterasi formula dan uji coba peleburan dalam jumlah kecil. Perhatikan bahwa VIM tidak dapat secara mandiri menghasilkan ingot dengan kemurnian tinggi dan hanya digunakan untuk persiapan master-alloy.

 

 

Ruihang menyediakan bahan baku berkualitas optimal untuk produksi komponen presisi Anda. Jika Anda memiliki kebutuhan pembelian, jangan ragu untuk menghubungi kami melalui email:Sam.Rui@bjrh-titanium.com