تعد عملية إعادة صهر القوس الفراغي (VAR) حاليًا هي العملية السائدة في التصنيعالتيتانيوم وسبائك التيتانيوم  سبائك. فهو يزيل تلوث ذوبان التيتانيوم من خلال -بيئة مفرغة عالية وتصميم بوتقة النحاس المبردة بالماء-، مما يتيح إنتاج-سبائك عالية الجودة بنقاء وتجانس استثنائيين.

 

1. المبدأ الأساسي

تتم إعادة صهر VAR في بيئة مفرغة-عالية، حيث يتشكل قوس بدرجة حرارة عالية-يتجاوز 3000 درجة بين القطب المعدني القابل للاستهلاك (الكاثود) وبوتقة النحاس المبردة بالماء (الأنود)-، مما يؤدي إلى ذوبان القطب بشكل مستمر. تسقط القطرات المنصهرة في قاع البوتقة لتشكل بركة منصهرة، والتي تخضع للتصلب الاتجاهي من الأسفل إلى الأعلى إلى سبيكة عبر التبريد القسري لدورة المياه. يتم خفض القطب الكهربائي تلقائيًا أثناء ذوبانه للحفاظ على طول قوس ثابت، مما يضمن نموًا مستمرًا للسبيكة.

 

 

1. درجة نقاء عالية: تعمل بيئة الفراغ العالية- على إزالة الشوائب المتطايرة والغازات الخلالية مثل الهيدروجين (H)، والنيتروجين (N) والأكسجين (O)، مما يقلل بشكل كبير من محتواها في السبيكة.

 

2. التلوث-الذوبان الحر: تستخدم العملية برمتها بوتقة نحاسية مبردة بالماء- دون أي اتصال مع المواد المقاومة للحرارة، مما يؤدي إلى التخلص تمامًا من التلوث الناتج عن المواد المقاومة للحرارة في مصهور التيتانيوم.

 

3. تكوين موحد: يعمل التحريك الكهرومغناطيسي القوسي والحمل الحراري للمسبح المنصهر على تعزيز التوزيع الموحد لعناصر صناعة السبائك وتقليل الفصل الكبير والفصل الدقيق.

 

4. البنية الكثيفة: يؤدي التصلب الاتجاهي والتغذية إلى إزالة العيوب مثل تجاويف الانكماش المركزي والمسامية، مما يؤدي إلى الحصول على سبيكة ذات كثافة نظرية قريبة-.

 

5. مرونة عالية: يمكنها إنتاج سبائك بمواصفات مختلفة تتراوح من بضعة كيلوغرامات إلى 32 طنًا في عملية حرارة واحدة، وتغطي التيتانيوم النقي تجاريًا والغالبية العظمى من درجات سبائك التيتانيوم.

 

6. عملية ناضجة: بعد عقود من التطوير، تم إنشاء عملية كاملة ونظام لمراقبة الجودة، مما يضمن اتساق المنتج بشكل ممتاز من دفعة واحدة-إلى-دفعة.

 

حاليًا، يتم إنتاج أكثر من 90% من سبائك التيتانيوم وسبائك التيتانيوم في جميع أنحاء العالم عبر عملية VAR، ويتم تصنيع جميع مكونات سبائك التيتانيوم المهمة في مجال الطيران تقريبًا من سبائك يتم إنتاجها عن طريق إعادة صهر VAR الثلاثي.

 

 

1. تحضير المواد الخام وتصنيع الأقطاب الكهربائية

قم بوزن إسفنجة التيتانيوم والسبائك الرئيسية بدقة وفقًا للتركيبة المستهدفة.

استخدم-مرحلتين للخلط/الشحن لمنع فصل الجسيمات.

اضغط على قوالب القطب الكهربائي؛ لحام البلازما الفراغية في قطب كهربائي متجانس قابل للاستهلاك.

 

2.تحميل الفرن والتحضير المسبق-للذوبان

افحص الماء-بوتقة النحاس المبردة؛ تثبيت القطب وضبط المحورية.

ضع إسفنجة التيتانيوم على بادئ السبائك كبادئ القوس.

إخلاء إلى أقل من أو يساوي 1 باسكال (تقليدي) أو أقل من أو يساوي 0.1 باسكال (درجة الفضاء -) من الفراغ.

إجراء الكشف عن تسرب الهيليوم؛ ضمان معدل تسرب الفرن أقل من أو يساوي 0.8 باسكال / دقيقة.

 

3. عملية الذوبان

اشتعال القوس: تطبيق 60-70 فولت بدون تحميل الجهد؛ قوس الإضراب عند 1/4–1/3 التيار الاسمي لإنشاء تجمع منصهر مستقر.

ذوبان مستقر: التيار المنحدر إلى kA - عشرات kA؛ مطابقة الجهد 28-38 فولت، قوس -تيار التثبيت 8-15 أمبير؛ الحفاظ على معدل ذوبان ثابت وتعديل طول قوس الزمن-الحقيقي.

تغذية: ابدأ عند 10-15% من القطب المتبقي؛ تقليل التيار/المعدل تدريجيًا؛ تنفيذ طبقة ساخنة للقضاء على الانكماش المركزي والمسامية.

 

4. التبريد والتفريغ

قطع الطاقة بعد التغذية. احتفظ بالسبائك تحت تبريد الماء الفراغي لمدة تزيد عن أو تساوي 30 دقيقة. تنفيس والتفريغ فقط عند درجة حرارة السطح<200 °C.

 

5. ما بعد-معالجة السبائك

قم بإزالة الأجزاء السفلية المعيبة (20-50 مم) والأجزاء العلوية (150-180 مم).

تقوم المخرطة-بإدارة جسم السبيكة بعمق 10-30 مم لإزالة عيوب السطح.

إجراء تحليل التركيب الكامل وفحص البنية المجهرية والاختبار اللاإتلافي. لا ينتقل إلى العملية التالية إلا بعد اجتياز جميع عمليات التفتيش.

 

 

• تصنيع القطب الكهربائي: التحكم في الشوائب الخلالية في إسفنجة التيتانيوم/السبائك الرئيسية؛ استخدم -خلطًا على مرحلتين للحصول على تركيبة موحدة؛ ضمان كثافة/قوة فحم حجري القطب؛ الحفاظ على القطب - إلى - نسبة قطر البوتقة 0.78–0.92؛ استخدم لحام البلازما الفراغي لتضمين- اللحامات الحرة.

 

• فراغ وضيق الهواء: فراغ ما قبل الانصهار- أقل من أو يساوي 1 Pa (تقليدي)، أقل من أو يساوي 0.1 Pa (الفضاء الجوي)، 1×10⁻²–1×10⁻³ Pa (نقاوة-عالية جدًا-); الحفاظ على فراغ مستقر أثناء الذوبان؛ معدل تسرب الفرن أقل من أو يساوي 0.8 باسكال / دقيقة.
• التيار والجهد: التيار يعتمد على مواصفات السبائك/نوع السبائك؛ الجهد 28-38 فولت ؛ مطابقة المعلمات لتحقيق الاستقرار في شكل القوس وحوض السباحة.
• معدل الانصهار: معدل ثابت يتم التحكم فيه إلكترونيًا 10-35 كجم/دقيقة؛ المعدل - إلى - نسبة قطر القطب 0.015–0.035 كجم/(دقيقة·مم)؛ معدل سريع يزيد من الفصل المحوري. المعدل البطيء يسبب وراثة الفصل / انخفاض الكفاءة.
• فجوة القطب: طول القوس 20-50 ملم؛ يتم التحكم فيه تلقائيًا-من خلال التغذية الراجعة للجهد؛ فجوة كبيرة تسبب ضربة قوسية. تؤدي الفجوة الصغيرة إلى حدوث قصور في الدائرة-.
• تثبيت القوس والتحريك: المجال المغناطيسي المتناوب المستعرض لتحريك البركة ثنائي الاتجاه؛ قوس -تيار التثبيت 8–15 أمبير؛ دورة التبديل-إلى-نسبة قطر البوتقة 0.08–0.14 ثانية/مم؛ يمنع ضربة القوس، ويعزز الحمل الحراري، ويقلل من الفصل الكلي.
• عملية التغذية: ابدأ عند 10-15% من القطب المتبقي؛ تقليل التيار تدريجيًا لتجنب التصلب السريع؛ المدة أكبر من أو تساوي 30 دقيقة؛ التحسين ديناميكيًا بناءً على ظروف حمام السباحة.
• إعادة الصهر المتعددة: الحد الأدنى 2 تمريرات؛ 3 تمريرات لمركبات الفضاء-الراقية؛ يستخدم تمرير واحد على الأقل سبيكة مقلوبة كقطب كهربائي لتقليل الفصل المحوري؛ التمريرة الأولى تزيل المواد المتطايرة؛ تعمل التمريرات الثانية/ الثالثة على تحسين تجانس التركيبة.

 

تنتج مجموعة Ruihang بشكل رئيسي منتجات التيتانيوم مع سلسلة الصناعة الكاملة، بما في ذلك الصهر والتزوير والاستقامة والدرفلة ومعالجة الأسطح وعملية الاختبار. لأي احتياجات شراء، لا تتردد في الاتصال بنا على البريد الإلكتروني:Sam.Rui@bjrh-titanium.com