電子束冷爐床(EBCHM)和等離子體冷爐床(PACHM)除熱源不同外,其結構基本相同,分為熱源系統(tǒng)、冷爐床、結晶器、喂料系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及等離子體冷爐床的充氣系統(tǒng)。
與VAR相比,冷爐床熔煉可以看做是一個開放系統(tǒng),冷爐床在設計上將水冷銅爐床和坩堝分開,允許輸入能量和熔煉速率的獨立控制,因此實現(xiàn)了原材料熔化和鑄錠熔煉凝固的分離,等離子體冷爐床工作示意圖如圖2-7所示。在水冷銅爐床中,鈦合金原料在“B”處經(jīng)受電子束或等離子束的高溫高能轟擊,熔化后在冷床中形成熔池,熔池中熔液的保留時間可以自由控制,并在一個或多個室精煉。經(jīng)過精煉、攪拌后的熔液經(jīng)“E”處的槽口溢流入水冷銅坩堝中,通過坩堝上方的等離子槍或電子束槍的再次加熱和攪拌,凝固后形成鑄錠。夾雜物有兩種處理模式,一種是夾雜物在熔池中在極高的溫度下有充足的時間來熔化,爐床中的熔液可以獲得一個非常大的過熱度,可以促進高熔點夾雜物的熔解;另一種是因HDI與鈦液的密度差異較大,HDI會沉入水冷爐床底部而沉淀在凝殼中。熔池保溫時間長,熔液溫度高,可以保證鈦合金中的合金化元素充分熔解和擴散,且通過在冷爐床和坩堝兩級熔煉,鑄錠的成分偏析能得以有效地改善。
與采用單一的進料方式(壓實的電極)和只能得到圓形鑄錠的VAR熔煉工藝相比,冷爐床熔煉工藝的喂料形式多樣,可采用殘料、回收料、壓制的電極等;根據(jù)需要,通過拉錠坩堝的設計,可實現(xiàn)生產(chǎn)多種形狀的鑄錠,如圓形、方形和矩形。而且冷爐床熔煉采用邊熔煉、邊攪拌、邊凝固拉錠的辦法,所以雖然爐床尺寸不大,但所熔煉的合金成分均勻,凝固后拉出的鑄錠可以較大。
冷爐床熔煉的優(yōu)點概括為:
(1)停留在熔融狀態(tài)的鈦合金時間可以單獨控制,從原則上說為夾雜物的熔解提供了可能性;
(2)回收料引入的高密度夾雜(如WC刀具的碎塊、鎢極氬弧焊的鎢電極頭)可以沉淀到凝殼中,保證了鑄錠的純凈度;
(3)鑄錠的形狀可以是圓形,也可以是矩形或扁錠,直接提供軋板用板坯;
(4)冷爐床熔煉可重熔各種形式的回收料,如各種邊角料、廢舊零件等;
(5)與VAR相比,爐室更便于安裝各類傳感器,掌控過程的變化,實現(xiàn)自動化操作。
億沐鑫鈦產(chǎn)品分類:鈦棒、鈦管、鈦板、鈦陽極、鈦箔鈦帶、鈦法蘭、鈦絲、鈦靶材、鈦設備、鈦餅鈦環(huán)、鈦標準件、鈦加工件
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