I slutet av 1940-talet har tekniken för självförbrukande elektrodbågssmältning (VAR) i princip mognat. När det gäller smältprocess, för komplexa gruppelement av titanlegeringar av flyg- och rotorkvalitet, används generellt tre gånger VAR-processen för att förbättra enhetligheten i götsammansättningen, för att minska defekterna såsom inneslutning och segregation och för att förbättra konsistensen av batchkvalitet.
För Ti-6246, Ti-17 och Ti-1023 titanlegeringar som innehåller mer -stabiliserande element (Mo, Cr, Fe, etc.), är det nödvändigt att minska strömtätheten under den senaste VAR-smältning för att förhindra genereringen av dendritisk segregation av kraftigt stabiliserande element genom att kontrollera smältnings- och stelningshastigheten.
För närvarande utvecklingen av några tillämpliga på VAR smältning, nya övervakningsmedel, såsom USA ATI företaget används för att förhindra sidobåge och båge position avkännande teknik, kan operatören observera bågen rörelse och smält material kontur av den tredimensionella bild. Dessutom en del nyutvecklad mjukvara för smältsimulering, som kan simulera numerisk själva smältprocessen.
Utöver VAR-smältningsmetoden har kall härdsmältning (CHM) utvecklats för framställning av göt av titanlegering, som delas in i två typer beroende på värmekällan, dvs elektronstrålesmältning (EBCHM) och plasmaköld. härdsmältning (PACHM). Praxis visar att kallbäddssmältning är betydligt bättre än VAR-smältning när det gäller att eliminera inneslutningar med hög densitet, inneslutningar med låg densitet och förbättra sammansättningshomogeniteten, vilket på så sätt realiserar "nolldefekt" ren tillverkning av titanlegeringsmaterial och blir en oumbärlig smältteknologi för tillverkning av högpresterande titanlegeringar med flera komponenter och hög renhet.
För närvarande har USA insett den industrialiserade produktionen av högkvalitativ titanlegeringsgöt kall härdsmältning och kallhärdssmältningsmetoden i materialstandarder, såsom GE-standarden "högkvalitativ smide av Ti-17 titanium legeringsdelar" föreskriver att: titanlegeringar som används för roterande delar prioriterar användningen av C-kvalitetsmaterial, dvs kallhärd + vakuumsmältning (HM + VAR); C-grade material; C-grad + VAR; C-kvalitetsmaterial används företrädesvis för titanlegeringar. VAR); C-kvalitet kan ersätta B-kvalitet (tre gånger vakuum autokonsumtion smältning); andra standarder "Hög kvalitet och standardkvalitet + smidda Ti-6Al-4V titanlegeringsdelar", "Högkvalitativa Ti-6Al-4V titanlegeringsblad", " Högkvalitativa + smidda Ti-6242 titandelar, etc. Material av högsta kvalitet "HM+VAR" ingår också.
Elektronstrålesmältningsteknik med kall härd smälter titanlegeringar inuti en sluten vakuumugnskammare, och de tekniska framstegen som gjorts under de senaste åren inkluderar: förbättring av härdens layout, erhållande av götämnen av olika former (fyrkantiga platta göt, tjockväggiga ihåliga göt ), och förbättra produktionseffektiviteten; och anta den smältande digitala simuleringsteknologin, som exakt kan simulera den tredimensionella morfologin hos den smälta poolen, vätske-fasta gränsytförhållanden, gränssnittsförhållandena för sidoväggarna och förutsägelsen av götets temperatur under det transienta stelningssteget. US Aerospace Materials Standards Organization utvecklade en enda kall härdsproduktion av titanlegeringar materialstandarder, det vill säga AMS6945 (med hänsyn till förångningen av högt ångtryck Al-element under högvakuumförhållanden under EBCHM-smältning, behovet av att på lämpligt sätt öka innehållet av Al ), så att en enda EBCHM-smältning av Ti-6Al-4V-plåt istället för VAR-smältning eller "HM + VAR"-arkprodukter.
En annan viktig användning av kallhärdssmältning med elektronstråle är återvinningen av titanrester, och TIMET har lanserat en återvinningsverksamhet som heter "Toll Melting", som möjliggör återvinning i slutet kretslopp av kundlevererade titanskrotrester till göt eller mellanämnen med EBCHM-smältning , se till att kundernas råvaror återförs till deras produktförsörjningskedjor, vilket ytterligare minskar kostnaderna. Under 2015 installerade VSMPO en skalbågssmältningsugn (SAR: skull arc melting), vilket förverkligade återvinningen av högt förädlade titanrester (titanchips och -klumpar) och fick stora ekonomiska fördelar. Enligt statistik, Kina under det senaste decenniet eller så utrustat med nästan 10 uppsättningar av elektronstråle kall härd smältugn, respektive, i Baoti Group, Baosteel Group, Luoyang Shuangrui Wanji, Yunnan Titanium Industry, Qinghai Jouneng Titanium Industry, Panzhihua Cloud Titanium Industri, Shaanxi Tiancheng Aerospace Materials och andra företag.
Kinas plasma kallbädd smältugn finns det bara tre, respektive, för China Aerospace Development Beijing Aviation Materials Research Institute, den kinesiska vetenskapsakademin Institute of Metals och Baosteel specialstål ägs. Plasmasmältning i kallbädd kräver inert gas Ar eller He som värmekälla medium, He är det bästa plasmamediet, användningen av He-gas för att få hög termisk effektivitet, men på grund av bristen på He-gasresurser i Kina, det höga priset av He-gasen leder till höga smältkostnader, industriproduktionen är begränsad. Den termiska effektiviteten som erhålls genom att använda Ar-gas är låg, och smältöverhettningen är liten, vilket påverkar smälthastigheten, vilket leder till den långsamma utvecklingen av plasmasmältningsteknik i kallbädd i Kina. För närvarande har de inhemska standarderna för titanlegeringsstänger och smide för flyg- och rymdkvalitet och rotorkvalitet (inklusive nationella militära standarder och luftfartsstandarder) ännu inte inkluderat kallbäddssmältningsmetoden. Vi bör fullt ut utnyttja de omfattande fördelaktiga resurserna från inhemska flygmotordesigninstitut, ingenjörs- och tillämpningsforskningsinstitut, titantillverkare, smidestillverkare och huvudmotorfabriker etc., och bilda en gemensam arbetsgrupp för att främja tillämpningen av kallbäddssmältningsteknik vid tillverkning av högkvalitativa titanlegeringsmaterial av flyg- och rymdkvalitet. Ansökan.
