Ti-6al-4v Gr5 titaani sulatusvaluprotsess

Ti-6al-4v Gr5 titaan on vedelas olekus väga aktiivne metall ning hapniku, lämmastiku, vesiniku ja süsiniku reaktsioon on üsna kiire, seega peab titaanisulami sulamine toimuma kõrgvaakumis või inertgaasi (ar või ne) kaitse. Sulatustiigel vesijahutusega vasktiigliga, spetsiifilisel sulatusprotsessil on kolm peamist viisi: (1) mitteisetarbimisega elektroodkaarahju sulamissulami sulatamine vaakumis või inertgaasi kaitse all. Protsessi käigus valmistatakse elektroodid peamiselt ette omatarbeelektroodide sulatamiseks. (2) Vaakum-isetarbimisega elektrood-kaarahjusulatus Katoodina kasutatakse titaanist või titaanisulamist isetarbivat elektroodi ja anoodina vesijahutusega vasest tiigli. Sulanud elektrood siseneb tiiglisse vedelate tilkade kujul, moodustades sulanud basseini. Sulabasseini pinda soojendab elektrikaare ja see on alati vedelas olekus. Tiigliga kokkupuutuv põhi ja ümbritsev ala allutatakse sundjahutamisele, mille tulemuseks on alt-üles kristalliseerumine. Sulabasseinis olev vedel metall tahkub ja muutub titaani valuplokiks. (3) Vaakum isetarbimise elektrood kondensatsiooni kesta kaitse sulamine Sulatusseadme skeem. See ahi on välja töötatud vaakum-isetarbimisega elektroodkaarahju baasil, see on omamoodi sulatus- ja tsentrifugaalvalamine ahju tüüpi vormitud osade valamisse. Selle suurim omadus on see, et vesijahutusega vasktiigli ja sulametalli vahel on titaanisulamist tahke õhukese kesta kiht, nn tardunud kest, ning see samast materjalist tardunud kesta kiht toimib kattekihina. tiigel titaanivedeliku hoidmiseks mõeldud sulakogumi moodustamiseks, mis väldib tiigli saastumist titaanisulamist vedelikuga. Pärast valamist saab tiigli vooderdusena kasutada tiigli vooderdusena jäetud tardunud kesta kihti.

Viimastel aastatel on teaduse, tehnoloogia ja tootmisvajaduste arenedes järjest uuritud ja arendatud titaanisulami ja muude aktiivsete metallide sulatamise uusi meetodeid ja seadmeid, peamiselt elektronkiireahju, plasmaahju, vaakum-induktsioonahju jne. teatud rakendusaste. Energiatarbimise, sulamiskiiruse, maksumuse ja muude tehniliste ja majanduslike näitajate võrdluse põhjal võib aga öelda, et omatarbimisega elektroodkaarahju (sh kondensatsioonikoorega ahi) sulatamine on endiselt kõige ökonoomsem ja rakendatavam sulatusmeetod. Titaani füüsikaliste ja keemiliste omaduste tõttu on titaanisulami valamisel protsessil oma ainulaadsed nõuded ja omadused, kas modelleerimismaterjalide kiirus on protsessil. Esiteks väga kõrge tulekindlusega modelleerimismaterjalide nõue; Teiseks, valamine peab toimuma kõrge vaakumi või inertgaasi kaitsega ning mõnikord ka tsentrifugaaljõuga. Ühenduskesta materjal on erinev, sulavvormimiskest on jagatud kolme erinevasse süsteemi.
(1) Puhas grafiidist kestasüsteem. Tulekindla täite- ja liivapuistematerjalina kasutatakse erineva tera suurusega grafiidipulbrit ning sideainena vaiku. Suur tugevus, kerge kaal, madal hind ja lai tooraineallikas. Sobib tsentrifugaal- või gravitatsioonivaluks.

(2) Tulekindla metalli pinnakihi kestasüsteem. Komposiitsüsteemi puhul tuleb lisaks pinnakihile, mis on tingitud erinevatest vormimismaterjalidest (volframipulber ja muud tulekindlad metallid), kasutada spetsiaalset tehnoloogiat, vormimaterjalidest tagasi kesta valmistamise protsessi on sama, mis valatud terasest investeerimisvalu. .

(3) Oksiidkeraamiline kestasüsteem. Korpuse esi- ja tagakiht on modelleeriva materjalina oksiidist, seega on kest kõrge tugevusega ja soojusjuhtivus kolme kestatüübi seas väikseim, mis sobib keeruka kujuga õhukeseseinaliste valandite valamiseks.

Ülaltoodud kolme tüüpi kestasüsteemiga valatud titaanist valandid, keemilise koostise ja mehaaniliste omaduste erinevus on väga väike; kuid pinnakvaliteedis on märkimisväärne erinevus, kaks viimast tüüpi kesta kokkutõmbumine on oluliselt väiksem kui grafiitkest ja seega ka valu mõõtmete täpsus.