고급 티타늄 합금 가공을 위해 진공 용해 장비를 선택하는 방법은 무엇입니까?

티타늄은 화학적 활성이 높습니다. 고온에서 녹으면 산소, 질소, 수소 및 탄소와 쉽게 반응하여 부서지기 쉬운 상을 형성합니다. 이는 재료의 연성 및 피로 성능을 저하시키고, 비파괴 테스트 결과를 손상시키며, 수율 및 서비스 신뢰성을 제한합니다.고급 티타늄 제품.진공 용해는 티타늄 합금 생산에 있어 중요한 1차 공정입니다. 용해 장비는 잉곳 순도와 구성 및 미세 구조 안정성을 결정하여 고급 티타늄 합금 가공에 대한 기본 보장을 형성합니다.

 

 

1. VAR

항공우주 등급 티타늄 잉곳의 주류 공정입니다. 소모성 전극은 진공 또는 저압 아르곤 분위기에서 전기 아크로 녹인 후 수냉된 구리 도가니에서 고체화됩니다.

장점: 효과적인 가스 제거, 높은 잉곳 밀도 및 유리한 비파괴 테스트 성능; Gr5, TA15 등 대형 원형잉곳의 대량생산에 적합합니다.

단점: 조성 조정 범위가 좁고 특수 형상의 빌렛에 대한 성능이 좋지 않으며 미량 원소 제어가 어렵습니다.

 

2. 빔

용융은 세라믹 도가니의 전자기 와전류 가열을 통해 실현됩니다.

장점: 충분한 전자기 교반 및 균일한 구성; 다양한 등급의 특수 티타늄 합금 및 모합금의 소규모 배치 생산에 적용 가능합니다.

단점: 세라믹 도가니에는 내포물이 발생하는 경향이 있습니다. 완성된 잉곳을 독립적으로 생산하는 데는 거의 사용되지 않으며 주로 VAR 또는 EB 공정을 위한 모합금 전극을 준비하는 데 사용됩니다.

 

3. EBCHM

고에너지 전자빔으로 원료를 녹입니다. 불순물이 갇힐 수 있는 수냉식 냉난로에서 불순물 제거 후 성형을 위한 용융물이 오버플로우됩니다.

장점: 불순물 제거 능력이 뛰어납니다. 스폰지 티타늄과 재활용 스크랩을 직접 사용할 수 있습니다. 하드 알파 결함 및 분리가 잘 제어됩니다. 대형 항공우주 후판 부품에 맞게 플랫 잉곳을 제조할 수 있습니다.

단점: 높은 장비 투자 및 에너지 소비, 낮은 생산 속도; 소량 생산에는 비용 효율적이지 않습니다.

 

고급 삼중 프로세스 경로: 모합금 준비를 위한 VIM → EB 냉로 정련 → VAR 재용해. 다단계 정제는 구성 정확도, 함유물 제어 및 미세 구조 안정성의 균형을 유지하며 고급 항공우주 티타늄 합금에 채택됩니다.

 

 

1. 최종 진공도 및 압력 상승률

티타늄은 가스를 쉽게 흡수합니다. 고급 용광로의 경우 최종 진공은 1×10⁻³ Pa 이하여야 합니다. 압력 상승률은 캐비티 밀봉 성능을 반영합니다. 밀봉이 제대로 이루어지지 않으면 과도한 산소 및 질소 함량과 재료 취약성이 발생합니다. 의료용 임플란트 및 1등급 항공우주 단조품에는 엄격한 요구 사항이 적용됩니다.

 

2. 안정적인 열원 제어

VAR용 아크 안정화 전원 공급 장치와 EB용 빔 흐름 제어가 핵심 기술입니다. 전기 아크 또는 전자빔 흐름의 변동은 분리, 다공성 및 수축 공동을 유발합니다. 고급 장비는 폐쇄 루프 실시간 전력 조절을 지원합니다.

 

3. 수냉 신뢰성

구리 도가니, 냉난로 및 기타 구성품은 심각한 열충격을 견뎌냅니다. 유량, 온도, 압력차에 대한 모니터링과 누수 경보 기능이 필요합니다. 냉각 실패는 잉곳 폐기로 이어질 뿐만 아니라 용융된 티타늄과 물 사이의 격렬한 반응을 유발하여 매우 높은 안전 위험을 초래할 수도 있습니다.

 

4. 재활용 소재 처리 능력

티타늄 가공에서는 칩, 잔류 전극 및 기타 스크랩이 발생합니다. 전처리 및 연속 공급 시스템을 갖춘 장비는 원자재 비용을 절감합니다. EB 냉로 용해는 재활용 스크랩에 최적의 적응성을 제공합니다.

 

5. 온라인 모니터링 및 데이터 추적성

항공우주 티타늄 소재에는 전체 공정 추적성이 필수입니다. 고급 장비는 품질 감사 목적으로 용융 풀 이미지, 온도, 진공 수준 및 전력을 포함한 프로세스 데이터를 자동으로 저장합니다.

 

6. 탈기 및 불순물 제거 능력

과도한 산소, 질소, 수소, 경질 알파상 및 고융점 함유물은 항공우주 부품의 피로 파괴를 유발할 수 있습니다. 이는 일반 산업 등급 티타늄과 고급 항공우주 등급 티타늄 사이의 가장 중요한 성능 차이를 구성합니다.

 

 

1. 범용 산업 등급 티타늄

중간 수준의 진공 성능과 표준 아크 안정화 전원 공급 장치, 스폰지-티타늄 전극을 갖춘 VAR 진공 아크 재용해로를 선택하세요. 저렴한 비용으로 높은 처리량을 제공합니다. EB 냉로 용해는 투자 회수 기간이 길기 때문에 권장되지 않습니다.

 

2. 의료용 임플란트 등급 티타늄

VAR 가열로는 잘 밀봉된 가열로 본체와 고정밀 아크 안정화 시스템을 우선시하는 주요 선택입니다. 모합금의 VIM 사전 제작은 예산이 충분한 옵션입니다. 진공 성능, 퍼니스 청결도 및 배치 분리가 중요합니다. 불순물 제어는 생산 능력보다 우선합니다.

 

3. 고순도 항공우주등급 티타늄

EBCHM 또는 이중 모드 EB + VAR 재용해가 채택됩니다. 고성능 전자총, 안정적인 빔 흐름 제어, 냉로 정제 및 전체 프로세스 데이터 추적성이 필요합니다. 적격한 재활용 스크랩을 혼합할 수 있습니다. 이는 항공우주 공급망에 진입하기 위한 기본 요구 사항입니다.

 

4. 새로운 티타늄 합금 및 티타늄-매트릭스 복합재의 R&D

소규모 VIM 진공 유도로와 소규모 VAR 재용해로를 결합합니다. 유연한 배치, 전자기 교반 및 조정 가능한 분위기는 공식 반복 및 소규모 배치 시험 용해를 지원합니다. VIM은 고순도 잉곳을 독립적으로 생산할 수 없으며 모합금 준비에만 사용됩니다.

 

 

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