發(fā)布時間:2022年11月15日 09:28:16
電子束冷床熔煉EB爐的特點
為了消除鈦合金飛機發(fā)動機旋轉(zhuǎn)部件中的冶金夾雜,20世紀(jì)80年代末,電子束冷床熔煉技術(shù)應(yīng)運而生。該熔煉法雖然投資成本較高,但由于大大提高了鈦及鈦合金的熔煉水平而逐漸興起被國際上引入。與較常用和較傳統(tǒng)的 VAR 熔煉鈦及鈦合金方法對比,EBCHM 法主要優(yōu)點如下:
(1)由于在熔煉室的高真空(低于5x10-3pa)和電子束的高能量(熔煉溫度可達3000以)條件下進行,高真空度對熔煉提純和精煉提供了很好的環(huán)境,可以保證在熔煉溫度的條件下,就能使氣態(tài)或蒸氣壓較高的雜質(zhì)除去,并且越高的熔池溫度達到的凈化效果也越高。當(dāng)雜質(zhì)的飽和蒸氣壓達到基體金屬蒸氣壓的100倍左右時,雜質(zhì)元素均可以去除,熔煉可以達到很好的精煉效果
(2)對高、低密度夾雜物去除效果好,因為冷床爐可以根據(jù)熔融金屬的體積大小,獨立地控制鈦及鈦合金在冷床內(nèi)停留的時間,那么在冷床精煉區(qū)內(nèi),高、低密度夾雜物原則上可分別通過溶解揮發(fā)、因重力作用沉降的機制被去除,最終得到雜質(zhì)含量較少的鑄錠
(3)電子束功率密度高,可達104-108 W/cm2,而且熔池表面溫度可以較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié),可以得到很高的溫度,能熔化任何難熔金屬,也可以熔化非金屬。同時電子束在冷床內(nèi)掃描,對金屬熔體有攪拌作用,增加了熔液的流動性,但在水冷銅坩堝中凝固時無大幅度的溶液攪拌,使得鑄錠晶粒組織容易控制;
(4)原料適應(yīng)性強,能大量回收殘料,使得工序少、能耗低、成品率高,降低生產(chǎn)成本。
(5)電子束冷床爐更易實現(xiàn)在線傳感器控制,因此更容易實現(xiàn)工藝控制,能做到真正意義上的對熔煉過程變化的監(jiān)測。
基于以上原因,電子束冷床熔煉技術(shù)(Electron Beam Clod Herath Melting,EBCHM)得到了迅速發(fā)展并加入到了過去由真空電弧熔煉(VAR)主導(dǎo)的鈦工業(yè)領(lǐng)域中,在美國、俄羅斯、日本等鈦工業(yè)強國得到了大量應(yīng)用,在大尺寸鈦錠培驚領(lǐng)域NAWE能民3!起來越大,并且還在不斷加大產(chǎn)能。