1940-luvun lopulla tyhjiöomakulutuselektrodikaaren sulatustekniikka (VAR) on periaatteessa kypsynyt. Sulatusprosessin osalta ilmailu- ja avaruusluokan titaaniseosten monimutkaisille ryhmäelementeille käytetään yleensä kolminkertaista VAR-prosessia harkon koostumuksen yhtenäisyyden parantamiseksi, vikojen, kuten inkluusio ja segregaatio, vähentämiseksi ja sakeuden parantamiseksi. erän laadusta.
Ti-6246, Ti-17 ja Ti-1023 titaaniseoksille, jotka sisältävät enemmän stabiloivia elementtejä (Mo, Cr, Fe, jne.), on tarpeen pienentää virrantiheyttä viimeisen VAR-sulaminen estää vakavan stabiloivan elementin dendriittisen erotuksen muodostumisen säätämällä sulamis- ja jähmettymisnopeutta.
Tällä hetkellä kehittämällä joitakin sovellettavissa VAR sulaa, uusia valvontakeinoja, kuten Yhdysvaltojen ATI yritys käyttää estämään sivukaaren ja kaaren sijainnin tunnistustekniikka, käyttäjä voi tarkkailla kaaren liikettä ja sulaneen materiaalin ääriviivat kolmiulotteisen kuva. Lisäksi joitain äskettäin kehitettyjä sulamissimulaatioohjelmistoja, jotka pystyvät simuloimaan todellista sulamisprosessia numeerisesti.
VAR-sulatusmenetelmän lisäksi titaaniseosharkkojen valmistukseen on kehitetty kylmäsulatus (CHM), joka on jaettu kahteen tyyppiin lämmönlähteen mukaan, eli elektronisuihkukylmäsulatus (EBCHM) ja plasmakylmäsulatus. tulisijan sulatus (PACHM). Käytäntö osoittaa, että kylmäkerrossulatus on huomattavasti parempi kuin VAR-sulatus, kun se eliminoi suuritiheyksisiä inkluusioita ja pienitiheyksisiä inkluusiota ja parantaa koostumuksen homogeenisuutta, mikä mahdollistaa titaaniseosmateriaalien puhtaan valmistuksen "nollavika" ja siitä tulee välttämätön sulatustekniikka korkean suorituskyvyn, monikomponenttisten ja erittäin puhtaiden titaaniseosten tuotanto.
Tällä hetkellä Yhdysvallat on toteuttanut teollisen tuotannon korkealaatuisen titaaniseoksesta harkon kylmä tulisija sulatus, ja kylmä takka sulatusmenetelmä osaksi materiaalistandardit, kuten GE-standardi "korkealaatuinen taonta Ti-17 titaania metalliseososat" määrää, että: pyöriviin osiin käytetyt titaaniseokset antavat etusijalle C-luokan materiaalien käytön, eli kylmä tulisija + tyhjiöomakulutussulatus (HM + VAR); C-luokan materiaalit; C-luokka + VAR; C-luokan materiaaleja käytetään ensisijaisesti titaaniseoksissa. VAR); C-luokka voi korvata B-luokan (kolme kertaa tyhjiöautonkulutussulatus); muut standardit "Korkea laatu ja vakiolaatu + taotut Ti-6Al-4V-titaaniseososat", "Korkealaatuiset Ti-6Al-4V-titaaniseoksiset terät", " Korkealaatuinen + taotut Ti-6242 titaaniosat" jne. Mukana on myös korkeimman luokan "HM+VAR" materiaali.
Elektronisuihkukylmä tulisijasulatustekniikka sulattaa titaaniseoksia suljetussa tyhjiöuunikammiossa, ja viime vuosien teknisiä edistysaskeleita ovat: tulisijan sijoittelun parantaminen, erimuotoisten harkkoaihioiden saaminen (neliömäiset litteät harkot, paksuseinäiset ontot harkot) ) ja tuotannon tehokkuuden parantaminen; ja digitaalisen sulamissimulaatioteknologian käyttöönotto, joka voi tarkasti simuloida sulan altaan kolmiulotteisen morfologian, neste-kiinteä-rajapinnan olosuhteet, sivuseinien rajapinnan olosuhteet ja harkon lämpötilan ennustamisen ohimenevän jähmettymisvaiheen aikana. US Aerospace Materials Standards Organisation kehitti yhden kylmäuunin titaaniseosten materiaalistandardien eli AMS6945:n tuotannon (ottaen huomioon korkean höyrynpaineen Al-elementtien haihtumisen korkeassa tyhjiöolosuhteissa EBCHM-sulatuksen aikana, tarve lisätä Al-pitoisuutta asianmukaisesti ), jolloin yksi Ti-6Al-4V-levyn EBCHM-sulatus VAR-sulatuksen tai "HM + VAR" -levytuotteiden sijaan.
Toinen tärkeä elektronisuihkukylmäsulatuksen käyttötarkoitus on titaanitähteiden kierrätys, ja TIMET on käynnistänyt kierrätysliiketoiminnan nimeltä "Toll Melting", joka mahdollistaa asiakkaiden toimittaman titaaniromujäännösten suljetun kierron kierrätyksen harkoiksi tai väliaihioiksi EBCHM-sulatuksen avulla. , varmistaa, että asiakkaiden raaka-aineet palautetaan heidän tuotteidensa toimitusketjuihin, mikä vähentää kustannuksia entisestään. VSMPO asensi vuonna 2015 kuorikaarisulatusuunin (SAR: kallonkaarisulatus), jolla toteutetaan korkean jalostusarvon titaanijäännösten (titaanilastujen ja -paakkujen) kierrätys ja suuri taloudellinen hyöty. Tilastojen mukaan Kiinassa on viimeisen vuosikymmenen aikana varustettu lähes 10 elektronisuihkukylmä takkasulatusuunia, vastaavasti Baoti Group, Baosteel Group, Luoyang Shuangrui Wanji, Yunnan Titanium Industry, Qinghai Jouneng Titanium Industry, Panzhihua Cloud Titanium Teollisuus, Shaanxi Tiancheng Aerospace Materials ja muut yritykset.
Kiinan plasma-kylmäpetisulatusuunissa on vain kolme, vastaavasti Kiinan ilmailun kehittämisen Beijing Aviation Materials Research Institute, Kiinan tiedeakatemian metalliinstituutin ja Baosteel erikoisteräksen omistuksessa. Plasmakylmäpetisulatus vaatii lämmönlähteenä inerttiä kaasua Ar tai He, He on paras plasmaväliaine, He-kaasun käyttö korkean lämpöhyötysuhteen saavuttamiseksi, mutta Kiinan He-kaasuvarojen puutteen vuoksi korkea hinta He-kaasu johtaa korkeisiin sulatuskustannuksiin, teollinen tuotanto on rajallista. Ar-kaasulla saatu lämpöhyötysuhde on alhainen ja sulan tulistus on pieni, mikä vaikuttaa sulamisnopeuteen, mikä johtaa plasman kylmäpetisulatustekniikan hitaaseen kehitykseen Kiinassa. Tällä hetkellä titaaniseoksesta valmistettujen tankojen ja takeiden kotimaiset standardit ilmailu- ja roottorilaatua varten (mukaan lukien kansalliset sotilasstandardit ja ilmailustandardit) eivät vielä sisällä kylmäpetisulatusmenetelmää. Meidän tulee hyödyntää täysimääräisesti kotimaisten lentokonemoottorien suunnittelulaitosten, suunnittelu- ja sovellustutkimuslaitosten, titaanin tuottajien, takomoiden ja pääkonetehtaiden jne. kattavat edulliset resurssit ja muodostaa yhteinen työryhmä edistämään lentokonemoottorien soveltamista. kylmäpetisulatustekniikka korkealaatuisten ilmailu-avaruusluokan titaaniseosmateriaalien valmistuksessa. Sovellus.
