Промишленото производство на титан и титанови сплави, независимо дали става дума за претопени консумативи електроди или ковани заготовки, или отливки със специална форма, се получава най-вече чрез дъгово топене на консумативи във вакуум. С развитието и напредъка на съвременните технологии, топенето на титан и титанови сплави, включително топенето на дъгова дъга на консумативен електрод, разработи някои нови напреднали технологии. Представителните технологии през последните години са следните:
1. Метод за приготвяне на електроди за вакуумно консумативно топене на титанови сплави с директно добавяне на метали с висока точка на топене
Въз основа на конвенционалната подготовка на електроди за вакуумно консумативно електродъгово топене на титанови сплави, методът за заваряване на електроди, съставен от директно пресовани електродни блокове с определени жлебове и метални пръти с висока точка на топене, подходящи за формата на жлебовете на електродния блок, може да се използва за стопяване висококачествени слитъци с еднакъв състав и без сегрегация, които отговарят на изискванията за изчисляване на съотношението чрез избор на подходящ процес на дъгово топене на консумативи във вакуум.
2. Процесът на повторно стартиране на дъгата след прекъсване на захранването по време на вакуумно топене на консумативи на титан и титанови сплави
Процесът на повторно стартиране на дъгата след прекъсване на захранването по време на топенето на консуматив във вакуум на титан и титанови сплави включва следните стъпки: когато дъгата се стартира отново след прекъсване на топенето, токът на топене бързо се увеличава до 75-80% от нормалния ток на топене и токът на топене се поддържа в този момент; когато ръбът на разтопения басейн достигне стената на тигела, той се поддържа за 2-3 минути и след това токът на топене в този момент бързо се увеличава до нормалния ток на топене. Предимството на този процес е, че общото време за стартиране на дъгата е значително съкратено, междината между слитъка и стената на тигела след охлаждащия обем се свива и вътрешната кухина на свиване, образувана от охлаждането и втвърдяването на слитъка, се избягва: когато токът на топене достига 75~80% от нормалния ток на топене, токът на топене се поддържа за определен период от време, така че скоростта на топене на електрода и втвърдената стопена вана да могат да бъдат по-точно контролирани и голямо количество разтопено течността се избягва незабавно изтичане в междината между блока и стената на тигела или причиняване на дефекти при студено затваряне.
3. Метод на топене и рециклиране на отпадъци от чист титанов блок
Методът за топене и рециклиране на отпадъци от чист титанов блок използва пещ с електронно лъчева студена пещ с 6 електронни оръдия, зарежда суровините от избраните компоненти в захранващото устройство на пещта с електронно лъчева студена пещ, разтопява и след това охлажда получения блок на пещта за получаване на крайния продукт. Този метод директно използва рециклирани материали TA1 за топене, като избягва раздробяването на отпадъчни материали, пресоването на електродни блокове и заваряването на електроди. Топенето на единичен слитък може да разтопи 9 бара с общо тегло от около 6,5 тона на ден, а двойното топене на слитък може да разтопи 18 бара с общо тегло от около 13 тона на ден, което значително подобрява ефективността и скоростта на рециклиране.
4. Електронно-лъчев метод за топене и рециклиране на студен слой за титан и подобни на чипове отпадъци от титанови сплави
Методът за топене и рециклиране на студен слой с електронен лъч за отпадъци, подобни на чипове от титан и титаниеви сплави, процесът е: според състава на разтопения титан и титанова сплав, претеглете чисти отпадъци, подобни на чипове от титан, или претеглете един или два чисти подобни на титаниеви стружки отпадъци и подобни на стърготини отпадъци от титаниеви сплави и ги смесете с гъба от титан и чисти легирани адитивни елементи и/или междинни сплави, количеството чист титан и подобни на стружки отпадъци от титаниеви сплави, добавени към сместа, е 10%~90 % спрямо масовия процент; след това го натиснете в електроден блок и използвайте пещ за топене в студен слой с електронен лъч, за да извършите топене в студен слой с електронен лъч върху електродния блок, за да получите слитък от титан или титанова сплав. Този метод може да произведе квалифицирани слитъци от чист титан с до 100% чисти отпадъци, подобни на чипове от титан, или да произведе квалифицирани слитъци от титаниева сплав с до 90% отпадъци, подобни на титан и титанови сплави; изисква се само едно топене в студен слой с електронен лъч и не се изисква вторично или третично топене.
5. Метод на топене на чисти слитъци от титан и титанови сплави
Методът на топене на чисти слитъци от титан и титанови сплави е както следва: претеглете гъбест титан или чиста сплав на добавките, междинна сплав и гъбест титан, пресовайте гъбест титан или смесените чисти сплави на добавки, междинна сплав и гъбест титан в електродни блокове, заварете пресованите електродни блокове в електроди и използване на пещ със студен слой с електронен лъч за извършване на топене на електроден лъч в студен слой върху електродите, за да се получат чисти слитъци от титан или титаниева сплав с еднакъв химичен състав; степента на вакуум на топене при топене в студен слой с електронен лъч е по-ниска от 6×10-2Pa, скоростта на топене е 70~150kg/h, а мощността на топене е 100~300kw; добавките от чиста сплав и междинните сплави са 0% ~ 20% от общото тегло на блоковете от титанови сплави. Произведените слитъци от титан и титанови сплави имат еднакъв химичен състав и макроскопичната структура на слитъците е по-добра от тази на слитъците за електродъгово топене на вакуумни консумативи и няма включвания с висока точка на топене като TiN и WC.
6. Метод на топене на титанова сплав, съдържаща легиращи елементи с висока точка на топене
Промишлен метод за получаване на слитък от титанова сплав, съдържащ легиращи елементи с висока точка на топене. Чрез избор на суровини за сплав, използване на специално сглобени електродни блокове, използване на конвенционална технология за топене на дъгова консуматив във вакуум, регулиране на тока и напрежението на три топения, се приготвя слитък от титанова сплав, съдържащ легиращи елементи с висока точка на топене с еднакъв химичен състав и без включвания. Металът с висока точка на топене е равномерно разпределен в консумативния електрод, консумативният електрод е лесен за приготвяне и ниска цена, а параметрите на тока и напрежението са разумни по време на топенето. Въз основа на традиционния път на процеса се използват евтини чисти метални плочи в съответствие със специфичен метод за сглобяване на консумативен електрод, вместо добавяне на скъпи междинни сплави и други чисти метали към титанови сплави, се използват множество вакуумни консумативи дъгови пещи за топене топене за получаване на слитъци от титанова сплав, съдържащи легиращи елементи с висока точка на топене с равномерен състав, който е подходящ за индустриални приложения.
7. Метод за приготвяне на слитък от титанова сплав TC4 чрез топене в пещ със студена пещ с електронен лъч
Методът за приготвяне на слитък от титанова сплав TC4 чрез топене в пещ със студена пещ с електронен лъч е както следва: титановата гъба и алуминиевите зърна се смесват равномерно и след това се пресоват в електродни блокове, които се заваряват в електроди и след това се поставят във вакуумна консумативна дъгова пещ за еднократно топене за получаване на основна сплав Ti-AI; основната сплав Ti-Al се натрошава на частици от основната сплав Ti-Al; титановата гъба, основната сплав Al-V и частиците на основната сплав Ti-Al се смесват равномерно и след това се пресоват в електродни блокове, които се снаждат в електроди и след това се поставят в пещ със студена пещ с електронен лъч за еднократно топене, за да се получи Слитък от титаниева сплав TC4. Този метод заменя алуминиевите зърна с основна сплав Ti-Al, намалява изпаряването на Al елементите, подобрява степента на използване на суровините и ефективността на използване на пещите с електронно лъчево студено огнище и пещта с електронно лъчево студено огнище, използвана за еднократно топене има по-големи предимства при намаляване на разходите за обработка на титанови материали и подобряване на ефективността на производството и може да подобри чистотата на блоковете от титанови сплави и да получи висококачествени блокове.
