ما هي مراحل عملية صهر وصب سبائك التيتانيوم
تنقسم عملية صهر سبائك التيتانيوم عمومًا إلى ثلاث مراحل، الأولى هي الخلط، والثانية هي حزمة الأقطاب الكهربائية، والثالثة هي صب الصهر.
أولا: المكونات
تحدد سبائك التيتانيوم نسبة عناصر صناعة السبائك وفقًا للمبادئ التالية:
(1) نطاق التقلب المسموح به لعنصر صناعة السبائك ومحتوى الشوائب ونطاق التركيب الأمثل المطلوب للحصول على أفضل أداء للسبيكة؛
(2) طريقة الصهر وتكرار الصهر؛
(3) معدل فقدان الحرق ومعدل تبخر عناصر صناعة السبائك في عملية ذوبان الخسارة الفارغة الحقيقية؛
(4) طريقة الإضافة والخواص الفيزيائية لعناصر صناعة السبائك.
في الظروف العادية يكون معدل الاحتراق كبيرا، والعناصر المتطايرة، ونسبة المكونات قريبة من الحد الأعلى أو تتجاوز الحد الأعلى، والعناصر التي ليس من السهل فقدانها متطايرة تكون في وسط النطاق المطلوب من المكونات.
2. الضغط على كتلة القطب
متطلبات قطب الصهر المستهلكة هي بشكل رئيسي:
(1) القوة الكافية؛
(2) التوصيل الكهربائي المناسب؛
(3) التسطيح.
(4) توزيع عناصر السبائك في القطب معقول؛
(5) خالية من الرطوبة والتلوث.
طرق تحضير القطب الواحد هي الضغط (والضغط المنفصل والضغط العرضي) والبثق (الأفقي والرأسي) فئتين، والأكثر استخدامًا هي طريقة الضغط.
ترتبط كثافة كتلة القطب بالمادة التي يتم ضغطها. بشكل عام، كثافة كتلة القطب أكبر من 3.2 جم / سم 3 لتلبية متطلبات الصهر. بشكل عام، يتم استخدام المكبس بضغط 300 ~ 500MPa.
لحام تجميع القطب الكهربائي هو تجميع كتلة قطب كهربائي مفردة مضغوطة في قطب كهربائي مع القسم والطول المطلوبين لصهر القوس المستهلك. في الصناعة، غالبًا ما يتم استخدام لحام البلازما المحمي بالأرجون، ولحام البلازما الفراغية، ولحام شعاع الإلكترون. من أجل منع إدراج الثقل النوعي العالي، لا يتم استخدام لحام قوس التنغستن بالأرجون بشكل عام. نقاء الأرجون للحام هو 99.99%.
3. يسمى الانتهاء من مرحلة ذوبان الشحنة من بداية ذوبان ناقل الحركة الكهربائي إلى ذوبان الشحنة بالكامل (باستثناء جسر القوس الصلب فوق حوض الذوبان) بمرحلة ذوبان الشحنة. في بداية الصهر، تكون المقاومة المحددة للشحنة المضافة حديثًا أكبر، ويكون القطب على اتصال مباشر بالشحنة، ويتم تسخين الشحنة بواسطة حرارة مقاومة الشحنة. في هذا الوقت، يكون تيار الإدخال صغيرًا ولكنه مستقر نسبيًا، وتكون مقاومة الحرارة هي المهيمنة خلال هذه الفترة. ومع ذلك، هذه الفترة الزمنية ليست طويلة، عندما تذوب الشحنة الموجودة تحت القطب الكهربائي لتشكل ثلاثة "أحواض ذوبان بوتقة"، فإن حرارة القوس المتولدة بين القطب و"حوض ذوبان البوتقة" تعمل على تسخين الشحنة بحيث يتوسع حوض الذوبان تدريجيًا إلى الخارج حتى يتم تشكيل "بركة انصهار كبيرة" لتوصيل ثلاثة أقطاب كهربائية. أثناء الانتقال من "حوض ذوبان البوتقة" إلى "حوض ذوبان كبير"، بسبب تقليل جزء الشحن غير المنصهر، تصبح مقاومته المحددة أصغر تدريجيًا، وبالتالي تنخفض حرارة مقاومة الشحن تدريجيًا. تزداد تدريجيًا نسبة خرج حرارة القوس بين القطب و"حوض ذوبان البوتقة". تسيطر حرارة القوس بعد حوالي نصف ساعة من بداية الصهر. "الفترة الانتقالية" المذكورة أعلاه هي الفترة غير المستقرة لصهر خبث التيتانيوم العالي، أولاً لأن مقاومة التيار عبر الخط (القطب ← حوض ذوبان البوتقة ← الشحنة غير المؤكسدة ← حوض ذوبان البوتقة ← القطب) تتغير مع مرور الوقت؛ ثانيًا، غالبًا ما تسقط المواد الصلبة الموجودة فوق "حوض ذوبان البوتقة" في حوض الذوبان، مما يتسبب في رد فعل عنيف وغليان الخبث، وظاهرة "غليان الخبث المنهار" هذه غير منتظمة.
