Vakum Ark Yeniden Ergitme (VAR) şu anda üretim için ana prosestirtitanyum ve titanyum alaşımı  külçeler. Yüksek-vakumlu bir ortam ve su-soğutmalı bakır pota tasarımı sayesinde titanyum eriyik kirlenmesini ortadan kaldırır ve olağanüstü saflık ve tekdüzelik ile üst düzey külçelerin-üretimini mümkün kılar.

 

1. Temel Prensip

VAR yeniden eritme, yüksek-vakumlu bir ortamda gerçekleştirilir; burada metal tüketilebilir elektrot (katot) ile su-soğutmalı bakır pota (anot) arasında 3000 dereceyi aşan yüksek-sıcaklık arkı oluşur ve elektrot sürekli olarak eritilir. Erimiş damlacıklar potanın tabanına düşerek bir erimiş havuz oluşturur; bu havuz, zorunlu su sirkülasyonu soğutması yoluyla bir külçe halinde aşağıdan yukarıya doğru yönlü katılaşmaya uğrar. Sabit bir ark uzunluğunu korumak için elektrot eridikçe otomatik olarak alçalır, böylece sürekli külçe büyümesi sağlanır.

 

 

1. Yüksek Saflıkta: Yüksek-vakumlu ortam, hidrojen (H), nitrojen (N) ve oksijen (O) gibi uçucu yabancı maddeleri ve ara gazları gidererek bunların külçe içindeki içeriğini önemli ölçüde azaltır.

 

2. Kirlenme-Serbest Erime: Tüm süreçte, refrakter malzemelerle teması olmayan suyla-soğutulmuş bir bakır pota kullanılır ve bu, titanyum eriyiğindeki refrakter içerme kirliliğini tamamen ortadan kaldırır.

 

3. Düzgün Bileşim: Ark elektromanyetik karıştırma ve erimiş havuz konveksiyonu, alaşım elementlerinin düzgün dağılımını destekler ve hem makro ayrışmayı hem de mikro ayrışmayı azaltır.

 

4. Yoğun Yapı: Yönlü katılaştırma ve besleme, merkezi büzülme boşlukları ve gözeneklilik gibi kusurları ortadan kaldırır ve böylece -teorik yoğunluğa yakın bir külçe elde edilir.

 

5. Yüksek Esneklik: Ticari olarak saf titanyum ve titanyum alaşımı kalitelerinin büyük çoğunluğunu kapsayan, tek ısıda birkaç kilogramdan 32 tona kadar çeşitli özelliklerde külçeler üretebilir.

 

6. Olgun Süreç: Onlarca yıllık geliştirme sürecinin ardından, seriler arası mükemmel-toplu-ürün tutarlılığı sağlayan eksiksiz bir süreç ve kalite kontrol sistemi oluşturuldu.

 

Şu anda, dünya çapında dövme titanyum ve titanyum alaşımlı külçelerin %90'ından fazlası VAR süreciyle üretiliyor ve neredeyse tüm kritik havacılık titanyum alaşımı bileşenleri, üçlü VAR yeniden eritme yoluyla üretilen külçelerden üretiliyor.

 

 

1.Hammadde Hazırlama ve Elektrot İmalatı

Titanyum süngeri ve ana alaşımları hedef bileşime göre doğru şekilde tartın.

Parçacık ayrışmasını önlemek için iki-aşamalı karıştırma/şarj kullanın.

Elektrot briketlerine bastırın; monolitik sarf malzemesi elektroduna vakumlu plazma kaynağı.

 

2.Fırına Yükleme ve-Ön Eritme Hazırlığı

Su-soğutmalı bakır potayı inceleyin; Elektrodu takın ve eşeksenliliği ayarlayın.

Ark başlatıcı olarak külçe başlatıcıya titanyum süngeri yerleştirin.

1 Pa'ya eşit veya daha az (geleneksel) veya 0,1 Pa'ya eşit veya daha az (havacılık- sınıfı) vakuma kadar tahliye edin.

Helyum sızıntısı tespitini gerçekleştirin; fırın sızıntı oranının 0,8 Pa/dak'ya eşit veya daha az olmasını sağlayın.

 

3. Eritme Süreci

Ark Ateşleme: 60–70 V yüksüz-gerilim uygulayın; Kararlı erimiş havuz oluşturmak için 1/4–1/3 nominal akımda ark vurun.

Kararlı Erime: Akımı kA'ya – onlarca ka'ya yükseltin; uyum voltajı 28–38 V, ark-stabilizasyon akımı 8–15 A; sabit erime hızını ve gerçek-zamanlı ark uzunluğu ayarını koruyun.

Besleme: Kalan %10–15 elektrotla başlayın; akımı/hızı kademeli olarak azaltın; merkezi büzülmeyi ve gözenekliliği ortadan kaldırmak için sıcak kaplama yapın.

 

4.Soğutma ve Boşaltma

Beslemeden sonra elektriği kesin. Külçeyi vakumlu su soğutması altında 30 dakikadan daha uzun veya eşit bir süre boyunca tutun. Yalnızca yüzey sıcaklığı arttığında havalandırın ve boşaltın<200 °C.

 

5. Külçelerin-Son İşlemi

Arızalı alt (20–50 mm) ve üst (150–180 mm) bölümleri çıkarın.

Yüzey kusurlarını ortadan kaldırmak için külçe gövdesini-10–30 mm derinlikte tornalayın.

Tam bileşim analizi, mikro yapı incelemesi ve NDT gerçekleştirin. Tüm kontrollerden geçtikten sonra bir sonraki işleme geçilir.

 

 

• Elektrot İmalatı: Titanyum sünger/ana alaşımlardaki ara katman safsızlıklarını kontrol edin; tek biçimli bileşim için iki-aşamalı karıştırma kullanın; elektrot briket yoğunluğunun/mukavemetinin sağlanması; elektrot-pota-çapı oranını 0,78–0,92 olarak koruyun; eklemesiz kaynaklar için vakumlu plazma kaynağı kullanın-.

 

• Vakum ve Hava Sızdırmazlığı: Ön-erime vakumu 1 Pa'ya eşit veya daha az (geleneksel), 0,1 Pa'ya eşit veya daha az (havacılık), 1×10⁻²–1×10⁻³ Pa (ultra-yüksek-saflık); erime sırasında sabit vakumu koruyun; fırın sızıntı oranı 0,8 Pa/dak'ya eşit veya daha az.
• Akım ve Gerilim: Külçe özelliklerine/alaşım türüne dayalı akım; voltaj 28–38 V; Yay ve havuz şeklini stabilize etmek için parametreleri eşleştirin.
• Erime Hızı: Elektronik olarak kontrol edilen sabit hız 10–35 kg/dak; oranın-elektrot çapına- oranı 0,015–0,035 kg/(min·mm); hızlı hız eksenel ayrışmayı artırır; Yavaş hız, ayrışma mirasına/düşük verimliliğe neden olur.
• Elektrot Boşluğu: Ark uzunluğu 20–50 mm; voltaj geri beslemesi yoluyla otomatik-kontrol edilir; büyük boşluk ark patlamasına neden olur; küçük boşluk kısa-devreye neden olur.
• Ark Stabilizasyonu ve Karıştırma: Çift yönlü havuz karıştırması için enine alternatif manyetik alan; ark-stabilizasyon akımı 8–15 A; değişim döngüsünün-pota çapına- oranı 0,08–0,14 s/mm; Ark üflemesini bastırır, konveksiyonu artırır, makrosegregasyonu azaltır.
• Besleme Süreci: Kalan %10–15 elektrotla başlayın; hızlı katılaşmayı önlemek için akımı kademeli olarak azaltın; süre 30 dakikadan büyük veya ona eşit; Havuz koşullarına göre dinamik olarak optimize edin.
• Çoklu Yeniden Eritme: Minimum 2 geçiş; Üst düzey havacılık için-3 geçiş; en az bir geçişte eksenel ayrışmayı azaltmak için elektrot olarak ters çevrilmiş külçe kullanılır; 1. geçiş uçucu maddeleri ortadan kaldırır; 2./3. geçişler kompozisyonun bütünlüğünü artırır.

 

Ruihang Group ağırlıklı olarak eritme, dövme, düzleştirme, haddeleme, yüzey işleme, test işlemleri dahil olmak üzere komple endüstri zinciriyle titanyum ürünleri üretmektedir. Herhangi bir satın alma ihtiyacı için bizimle e-posta yoluyla iletişime geçmekten çekinmeyin:Sam.Rui@bjrh-titanium.com