真空自耗熔煉(VAR)是至今為止鈦及鈦合金鑄錠生產(chǎn)仍在普遍采用的方法。這種方法具有以下優(yōu)點:
①防止大氣中氧、氮、氫等有害氣體對鈦及其合金材料的污染;
②為金屬材料的提純提供了有利的熱力學(xué)和動力學(xué)條件;
③順序凝固的熔鑄方式有利于不揮發(fā)的不熔雜質(zhì)上浮,并能改善鑄錠組織;
④可以采用熱封頂?shù)姆绞窖a(bǔ)縮,提高成材率。基于以上優(yōu)點,真空自耗電弧熔煉是提供鈦及鈦合金的經(jīng)濟(jì)而有效的手段。
鈦及鈦合金鑄錠熔煉的質(zhì)量直接影響后續(xù)的加工過程。真空自耗熔煉爐爐內(nèi)真空度及漏氣率、熔煉電壓、熔煉電流、坩堝出水口溫度及流速等是保障熔煉過程平穩(wěn)進(jìn)行和提升鑄錠質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。科研人員依據(jù)多年從事鈦及鈦合金熔煉的經(jīng)驗分析了熔煉工藝對熔煉電壓和熔煉電流的控制要求,并在此基礎(chǔ)上闡述以實現(xiàn)“平靜熔煉”為目標(biāo)的熔煉控制技術(shù),供從事鈦及鈦合金熔煉的工程技術(shù)人員參考。研究認(rèn)為:
(1)對于真空除氣系統(tǒng)的設(shè)計和選擇,應(yīng)以由海綿鈦壓制成形的自耗電極普適的載氣量、海綿鈦的制取方法所殘留的雜質(zhì)元素及熔煉過程中主要揮發(fā)除氣的成分為首要條件,同時也應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)效率與制造成本。采用VAR熔煉鈦及鈦合金時應(yīng)更關(guān)注爐室的漏氣率而不是抽氣速率。
(2)坩堝冷卻系統(tǒng)是構(gòu)成鑄錠結(jié)晶與生長環(huán)境的主要因素,同時對鑄錠表面質(zhì)量和熔煉安全也是非常重要和關(guān)鍵的因素。
(3)電極桿傳動機(jī)構(gòu)是維持熔煉電壓恒定的執(zhí)行機(jī)構(gòu),從其控制的快速性上講,必須保證其靈活性。
(4)合理布置熔煉電源與爐體在空間的相對位置,縮短爐子的短網(wǎng)阻抗,減少電流傳輸回路的壓降。
(5)合理的接地方式和良好的接地系統(tǒng)是保證VAR爐電氣系統(tǒng)可靠運(yùn)行的基本條件。









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