Дуговая плавка в вакууме с саморасходом (VAR) является одним из наиболее часто используемых методов плавки титановых сплавов, и этот процесс можно разделить на три этапа: запуск дуги для установления периода ванны расплава, нормального периода плавления и периода усадки. Если слиток выплавлен без усадки, то усадка концентрируется на 1/2 глубины ванны расплава, тогда как глубина ванны при нормальной плавке > диаметра тигля!1.
Усадка головки слитка титанового сплава происходит из-за мгновенного сбоя питания в конце плавления, так что на поверхность ванны расплава перед внутренним затвердеванием остаточный газ не выбрасывается своевременно и образуются газовые отверстия, то есть эти отверстия, усадочные отверстия. Слиток при последующей обработке, часть усадочного отверстия необходимо удалить, удаленная часть - это стояки, как правило, в соответствии с утилизацией остаточного материала. Чтобы улучшить скорость материала, обычно при последней плавке проводят позднюю дополнительную операцию усадки, то есть шаг за шагом уменьшают ток так, чтобы глубина расплавленной ванны снизу вверх постепенно уменьшалась. В конце усадки заливки поверхность ванны расплава находится в жидком состоянии, электрод практически не израсходован, нового раствора нет, но глубина ванны расплава уменьшилась, примесные элементы и газы поднимаются вверх. , в результате чего усадочные отверстия становятся меньше и мельче. Чем дольше время на восполнение усадки, тем мельче стояки. Таким образом, в промышленном производстве, чтобы повысить вероятность успеха слитков титанового сплава, обычно продлевают время усадки, но это может привести к следующим проблемам: (1) усадка в усадку, увеличивает сложность ультразвуковой дефектоскопии стояков слитков, повышение риска появления дефектов слитков в поковочных изделиях, передающихся по наследству; (2) для некоторых слитков титанового сплава, содержащих Fe, Mo, Zr и другие элементы, склонные к сегрегации, головка головки склонна к микросегрегации и даже к неквалифицированному составу; (3)) ситуация; (4) слитки будут более мелкими, чем более мелким будет стояк. (iii) размер зерна слитка в головке значительно больше, чем в других частях того же процесса после ковки, поковки, производимые головкой слитка и другими частями производства поковок в слитках в организации, существуют различия в производительности.
В соответствии с особенностями процесса охлаждения процесс усадки разделяют на три этапа: начальный период, период охлаждения и период выпекания. В начальном периоде усадки величина тока плавления до усадки определяет глубину ванны расплава, поэтому ток плавления является ключевым параметром управления. В период охлаждения, в зависимости от тока и скорости плавления в период стабильного плавления, скорость плавления снижается за счет постепенного уменьшения тока, чтобы уменьшить количество металлической жидкости, попадающей в ванну расплава, так что ванна расплава постепенно и неуклонно становится мельче и сжиматься с более высокой, но подходящей скоростью, тем самым быстро и надежно уменьшая глубину стояков и размер усадочных отверстий. По мере остывания усадки некоторое количество электрода, отведенное для усадки, постепенно расплавляется. Период охлаждения делится на быстрое снижение тока и ступенчатое снижение тока в соответствии с различными скоростями снижения тока. Продолжительность быстрого снижения тока короче, а продолжительность ступенчатого уменьшения тока больше, а скорость снижения ступенчатого уменьшения тока постоянна, поэтому исследования сосредоточены на продолжительности ступенчатого уменьшения тока. Период обжига осуществляется за счет поддержания небольшого тока, так что поверхность ванны расплава находится в незатвердевшем состоянии, примесные элементы и газы плавают, ванна расплава продолжает становиться мелкой, что еще больше уменьшает глубину стояка и размер усадочного отверстия; эта стадия течения остается неизменной, и основное внимание в исследовании уделяется продолжительности выпечки.
На основании приведенного выше анализа слиток титанового сплава ТС11 с большим количеством легирующих элементов и широко используемый в промышленности был выбран в качестве объекта для изучения влияния трех ключевых параметров, а именно: тока плавления, продолжительности понижающего тока и продолжительности обжига, на увеличенная глубина кратера, распределение компонентов головки и размер зерен с целью улучшения существующего процесса и предоставления ориентиров для разработки последующего процесса заполнения усадкой для других отливок слитков.
Заключение
(1) Глубина стояка, отклонение состава головки и средний размер зерна слитка титанового сплава TC11 увеличиваются с увеличением тока плавки VAR.
(2) С увеличением продолжительности охлаждения глубина стояка слитка уменьшается, и между ними существует определенная линейная зависимость: H=-1.81+205.93. Продление продолжительности охлаждения не имеет большое влияние на состав головки слитка и средний размер зерна.
(3) При увеличении продолжительности обжига глубина стояка слитка уменьшается, но это приведет к отклонению состава головки слитка и увеличению среднего размера зерна. (4) Перед плавлением и усадкой VAR, используя меньший ток плавления, продлевая период охлаждения и контролируя продолжительность обжига, мы можем получить слитки титанового сплава TC11 с небольшой глубиной стояка, однородным составом и лучшим размером зерна.
