كيفية اختيار معدات الصهر بالفراغ لمعالجة سبائك التيتانيوم المتطورة؟

يتميز التيتانيوم بالنشاط الكيميائي العالي. عندما ينصهر في درجات حرارة عالية، فإنه يتفاعل بسهولة مع الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين والكربون لتشكيل مراحل هشة. وهذا يؤدي إلى تدهور ليونة المادة وأداء الكلال، ويضعف نتائج الاختبار غير المدمرة، ويقيد الإنتاجية وموثوقية الخدمةمنتجات التيتانيوم الراقية.يعتبر ذوبان الفراغ بمثابة العملية الأولية الحاسمة لإنتاج سبائك التيتانيوم. تحدد معدات الصهر نقاء السبائك بالإضافة إلى الاستقرار التركيبي والبنيوي الدقيق، مما يشكل الضمان الأساسي لمعالجة سبائك التيتانيوم المتطورة.

 

 

1. تقنية الفار

عملية سائدة لسبائك التيتانيوم من الدرجة الفضائية. يتم إذابة القطب القابل للاستهلاك بواسطة قوس كهربائي تحت فراغ أو جو الأرجون منخفض الضغط، ويتم ترسيخه في بوتقة نحاسية مبردة بالماء.

المزايا: تفريغ فعال للغاز، كثافة عالية للسبائك وأداء اختبار غير مدمر مناسب؛ مناسبة للإنتاج الضخم للسبائك المستديرة كبيرة الحجم مثل Gr5 وTA15.

العيوب: نطاق التعديل التركيبي الضيق، وضعف القدرة على تصنيع قطع معدنية ذات أشكال خاصة، وصعوبات في التحكم في العناصر النزرة.

 

2. فيم

يتم تحقيق الذوبان عن طريق تسخين التيار الدوامي الكهرومغناطيسي في البوتقات الخزفية.

المزايا: التحريك الكهرومغناطيسي الكافي والتركيبة الموحدة؛ تنطبق على إنتاج كميات صغيرة من سبائك التيتانيوم الخاصة والسبائك الرئيسية ذات الدرجات المتعددة.

العيوب: تميل البوتقات الخزفية إلى إدخال شوائب. نادرًا ما يتم استخدامه لإنتاج السبائك الجاهزة بشكل مستقل، ويعمل في الغالب على إعداد أقطاب السبائك الرئيسية لعمليات VAR أو EB.

 

3. إبشم

يتم صهر المواد الخام بواسطة أشعة الإلكترون عالية الطاقة. تذوب الفيضانات التي تتشكل بعد إزالة الشوائب في موقد بارد مبرد بالماء، حيث يمكن احتجاز الشوائب.

المزايا: قدرة فائقة على إزالة الشوائب. يمكن استخدام التيتانيوم الإسفنجي والخردة المعاد تدويرها مباشرة. يتم التحكم بشكل جيد في عيوب ألفا الصلبة والفصل. يمكن تصنيع السبائك المسطحة لتناسب مكونات الألواح السميكة الكبيرة في مجال الطيران.

العيوب: ارتفاع الاستثمار في المعدات واستهلاك الطاقة، وانخفاض سرعة الإنتاج؛ ليست فعالة من حيث التكلفة لإنتاج دفعة صغيرة.

 

طريق العمليات الثلاثية الراقية: VIM لإعداد السبائك الرئيسية ← تكرير الموقد البارد EB ← إعادة صهر VAR. تعمل عملية التنقية متعددة المراحل على تحقيق التوازن بين الدقة التركيبية والتحكم في التضمين واستقرار البنية المجهرية، ويتم اعتمادها في سبائك التيتانيوم الفضائية المتطورة.

 

 

1. درجة الفراغ النهائية ومعدل ارتفاع الضغط

يمتص التيتانيوم الغاز بسهولة. بالنسبة للأفران المتطورة، يجب أن يكون الفراغ النهائي أقل من أو يساوي 1×10⁻³ Pa. ويعكس معدل ارتفاع الضغط أداء إغلاق التجويف. يؤدي الختم السيئ إلى زيادة محتوى الأكسجين والنيتروجين وتقصف المواد. يتم فرض متطلبات صارمة على الغرسات الطبية والمطروقات الفضائية من الدرجة الأولى.

 

2. التحكم المستقر بمصدر الحرارة

يعد مصدر الطاقة المثبت بالقوس لـ VAR والتحكم في تدفق الشعاع لـ EB من التقنيات الأساسية. تؤدي التقلبات في القوس الكهربائي أو تدفق شعاع الإلكترون إلى الفصل والمسامية وتجويف الانكماش. تدعم المعدات المتطورة تنظيم الطاقة في الوقت الحقيقي للحلقة المغلقة.

 

3. موثوقية تبريد المياه

تتعرض البوتقات النحاسية والمواقد الباردة والمكونات الأخرى لصدمة حرارية شديدة. مطلوب مراقبة معدل التدفق ودرجة الحرارة وفرق الضغط بالإضافة إلى وظائف إنذار تسرب المياه. لا تؤدي حالات فشل التبريد إلى نفايات السبائك فحسب، بل قد تؤدي أيضًا إلى تفاعلات عنيفة بين التيتانيوم المنصهر والماء، مما يشكل مخاطر عالية للغاية على السلامة.

 

4. القدرة على معالجة المواد المعاد تدويرها

تولد معالجة التيتانيوم رقائق وأقطاب كهربائية متبقية وقصاصات أخرى. تعمل المعدات المجهزة بأنظمة المعالجة المسبقة والتغذية المستمرة على تقليل تكاليف المواد الخام. يوفر ذوبان الموقد البارد من EB قدرة مثالية على التكيف مع القصاصات المعاد تدويرها.

 

5. المراقبة عبر الإنترنت وتتبع البيانات

يعد تتبع العملية الكاملة أمرًا إلزاميًا لمواد التيتانيوم الفضائية. تقوم المعدات المتطورة تلقائيًا بتخزين بيانات العملية بما في ذلك صور المجمع المنصهر ودرجة الحرارة ومستوى الفراغ والطاقة لأغراض تدقيق الجودة.

 

6. قدرة التفريغ وإزالة الشوائب

قد يؤدي الأكسجين الزائد والنيتروجين والهيدروجين ومراحل ألفا الصلبة والشوائب ذات نقطة الانصهار العالية إلى حدوث كسر الكلال في مكونات الفضاء الجوي. ويشكل هذا فجوة الأداء الأكثر أهمية بين التيتانيوم العادي من الدرجة الصناعية والتيتانيوم عالي الجودة من الدرجة الفضائية.

 

 

1. التيتانيوم للأغراض العامة الصناعية

حدد أفران إعادة صهر القوس الفراغي VAR ذات الأداء الفراغي المعتدل وإمدادات الطاقة القياسية المثبتة بالقوس، والتي يتم تغذيتها بأقطاب إسفنجية من التيتانيوم. إنه يوفر إنتاجية عالية بتكلفة منخفضة. لا يُنصح بذوبان الموقد البارد EB بسبب فترات الاسترداد الطويلة.

 

2. التيتانيوم الطبي المزروع

أفران VAR هي الخيار الأساسي، مع إعطاء الأولوية لأجسام الفرن محكمة الغلق وأنظمة تثبيت القوس عالية الدقة. يعد التصنيع المسبق لـ VIM للسبائك الرئيسية خيارًا بميزانية كافية. يعد أداء الفراغ ونظافة الفرن وعزل الدفعة أمرًا بالغ الأهمية؛ السيطرة على الشوائب لها الأسبقية على القدرة الإنتاجية.

 

3. تيتانيوم عالي النقاء من الدرجة الفضائية

تم اعتماد إعادة الصهر EBCHM أو إعادة الصهر EB + VAR ثنائي الوضع. يلزم وجود مدافع إلكترونية عالية الأداء، وتحكم ثابت في تدفق الشعاع، وتكرير الموقد البارد، وإمكانية تتبع بيانات العملية الكاملة. يمكن إضافة القصاصات المعاد تدويرها المؤهلة. هذا هو الشرط الأساسي للقبول في سلاسل التوريد الفضائية.

 

4. البحث والتطوير لسبائك التيتانيوم الجديدة ومركبات مصفوفة التيتانيوم

اجمع بين أفران الحث الفراغي VIM صغيرة الحجم وأفران إعادة الصهر VAR صغيرة الحجم. يدعم التجميع المرن والتحريك الكهرومغناطيسي والجو القابل للتعديل تكرار الصيغة والذوبان التجريبي للدفعة الصغيرة. لاحظ أن VIM لا يمكنها إنتاج سبائك عالية النقاء بشكل مستقل وتستخدم فقط لإعداد السبائك الرئيسية.

 

 

توفر Ruihang المواد الخام عالية الجودة لإنتاج المكونات الدقيقة لديك. إذا كان لديك أي احتياجات شراء، فلا تتردد في الاتصال بنا عبر البريد الإلكتروني:Sam.Rui@bjrh-titanium.com