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氯化鎂對鈦錠熔鑄過程中的影響

來源:鈦板,鈦棒,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2015-6-18 9:37:27
鈦錠熔鑄過程分為:配料,捆電極,熔鑄三個階段。從開始送電熔煉至爐料全部熔化(除熔池上方的固體拱橋外)完畢稱為爐料熔化階段。熔煉剛開始時,新加入的爐料比電阻較大,電極與爐料直接接觸,依靠爐料電阻熱加熱爐料,此時輸入電流雖小但比較穩定,此段期間電阻熱占主導地位。但這段時間不長,當電極下方爐料熔化形成三個”坩蝸熔池”后,電極與”坩堝熔池”間產生電弧熱加熱爐料使熔池逐漸向外擴張,直至形成一個溝通三電極的”大熔池”。從”坩堝熔池”向”大熔池”的過渡期間,由于未熔化爐料部分被還原,其比電阻逐漸變小,所以爐料電阻熱逐漸減少;而電極與”坩堝熔池”間的電弧熱所出比例逐漸上升。從www.dtjoud.co熔煉開始經過約半小時后電弧熱便占主導地位。上述的”過渡期”為熔煉高鈦渣的不穩定時期,一是因為電流經過的線路(電極→坩堝熔池→未化爐料→坩堝熔池→電極)的電阻隨時間而變化;二是”坩堝熔池”上方的固體料經常會陷落至熔池引起激烈的反應而使渣沸騰,而且這種”塌料—渣沸騰”現象是無規律的。
 
海綿鈦是輕而質地堅硬且呈蜂窩狀的疏松產品,不能直接應用于鈦制產品生產,必須經過高溫熔煉成致密的鈦錠才能應用于鈦材加工。用海綿鈦在真空自耗電弧爐熔煉鈦及鈦合金,需要將海綿鈦顆粒及合金料壓制成塊,組焊成自耗電極使用。鑄錠熔煉是在密閉的真空室中進行的,熔煉過程中不可能對熔體進行化學成分調整,故海綿鈦對鑄錠質量的控制起著非常重要的作用。鎂熱還原法生產的海綿鈦中,不可避免地會殘留有氯化鎂,這些氯化鎂會對電極、鑄錠及熔煉設備產生不良影響。因此,研究海綿鈦中殘留氯化鎂對鈦及鈦合金熔鑄的影響,對生產實踐中提高產品質量具有重要的意義。
 
殘留氯化鎂吸濕引起電極表面出現析出物。鎂熱法生產的海綿殘留物主要為氯化鎂,在空氣中易潮解生成水合物。該水合物呈白色,含水多少與接觸的空氣潮濕程度、接觸時間成正比。熔煉加熱過程中,含水氯化鎂分解出的水汽和氧化鎂,會增加鑄錠的含氧量。已有研究表明,因氧偏析,鈦材容易出現發亮的富α層。在軋制過程中,富α層界面兩側的變形不協調,導致局部應力提高,材料脆化,從而引起開裂。殘留氯化鎂對鑄錠表面的影響也很大。鑄錠表面的沉積物由細小的氧化物、氯化物等夾雜逐層沉積構成。覆蓋在氧化物表面的無水氯化鎂,在空氣中冷卻吸濕、溶解,匯集大量水分。當沉積的氯化鎂較多時,放置一段時間,還會出現氯化鎂水溶液。鑄錠的殘余熱量會使氯化鎂溶解形成的溶液蒸發部分水分,但不能完全脫除水分,因而沉積物粘滯、附著在鑄錠表面,不易清除。將表面有這種“黑殼”或“黑斑”的一次鑄錠直接入爐,進行二次熔煉,勢必會帶入大量水分和氧化物夾雜,既增大了真空熔煉控制難度,又使鑄錠易產生氣孔、夾雜等質量缺陷。殘留氯化鎂對真空熔煉過程的危害主要有4點:增大發氣量,降低熔煉真空度;增加氣體雜質含量和氣孔數量;殘留高熔點顆粒,增大裂紋傾向;以及腐蝕真空系統,降低設備壽命。
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