發(fā)布時(shí)間:2022年11月16日 09:21:54
電子束冷床熔煉爐熔煉提純是如何實(shí)現(xiàn)的?
電子束冷床爐熔煉與傳統(tǒng)真空自耗爐熔煉不同,其將原料熔化、精煉和坩堝結(jié)晶三個(gè)過程分開。熔煉前開啟真空系統(tǒng)對加料室和爐體進(jìn)行抽真空,當(dāng)進(jìn)料系統(tǒng)真空度達(dá)0.4-0.8 Pa、主熔煉冷床真空度達(dá)0.05-0.8Pa時(shí),開啟進(jìn)料系統(tǒng)將海綿鈦或合金料首先進(jìn)行熔化和初步精煉,再流入精煉區(qū)進(jìn)行精煉,消除原料中可能混雜的高低密度夾雜物,最后在水冷坩堝內(nèi)冷凝成鑄錠。其中,1電子槍主要負(fù)責(zé)原料熔煉,1電子槍負(fù)責(zé)熔煉及初精煉,1電子槍負(fù)責(zé)二次精煉及溢流口位置,1電子槍若均勻掃描可保持結(jié)晶器內(nèi)扁錠液面維持一定的澆注溫度,防止出現(xiàn)溫度不均勻使熔體凝固時(shí)間不同,導(dǎo)致扁錠出現(xiàn)宏觀和微觀缺陷。隨著熔化持續(xù)進(jìn)行,最終熔融狀態(tài)的鈦液從冷床溢流進(jìn)入結(jié)晶坩堝,逐步凝固結(jié)晶成長方體板坯,拉錠機(jī)構(gòu)以一定的速度將其從結(jié)晶器底部拉入鑄錠室。
電子束冷床熔煉爐的主要特點(diǎn)是冷床技術(shù)的應(yīng)用,由于為冷床提供熱源的電子槍可以獨(dú)立控制,因此熔煉過程電子槍功率掃率以及熔體在冷床上停留的時(shí)間等工藝參數(shù)可根據(jù)夾雜物f消除情況有效調(diào)整。鈦及鈦合金原料熔化成熔融態(tài)后,金屬液在流經(jīng)冷床精煉區(qū)時(shí),高密度夾雜(HDI)因?yàn)橹亓ψ饔孟鲁粒坏蜏氐哪龤^(qū)所捕獲,并沉積在冷床底部,從而得以完全消除高密度夾雜;低密度夾雜物(LDI)因在冷床內(nèi)有足夠的條件可以通過上浮、揮發(fā)、溶解等機(jī)制有效去除;而對于鈦及鈦合金材料危害最大的TiN夾雜,不僅高硬度、高熔點(diǎn)(Tm=2950℃),而且其密度與基體Ti也很接近,這類中間密度的夾雜物由于在冷床內(nèi)停留時(shí)間較長,并且冷床內(nèi)的
鈦熔液具有一定的熔池深度,以及受到電子束不斷掃描加熱的作用使得內(nèi)部具有一定的攪拌作用,從而可以在精煉冷床內(nèi)具有足夠的條件溶解消除