Titanyum Süngerden Titanyum Külçeye Kadar Üretim Sürecini Tamamlayın
Titanyum sünger gözenekli, gevşek bir petek yapısına sahiptir ve haddeleme ve dövme gibi derin işlemler için doğrudan kullanılamaz. Safsızlıkları gidermek, gözenekliliği ortadan kaldırmak ve yoğun ve tekdüze titanyum külçeler (saf titanyum külçeler ve titanyum alaşımlı külçeler) oluşturmak için vakumda yüksek-sıcaklıkta eritme yoluyla yoğunlaştırılması gerekir. Şu anda Vakum Ark Yeniden Eritme (VAR) ana endüstriyel prosestir. Yüksek-uzay teknolojisi ve tıbbi-sınıf titanyum külçeler için, daha fazla saflaştırma amacıyla Elektron Işınıyla Soğuk Ocakta Eritme (EBCHM) benimsenmiştir. Tam standartlaştırılmış üretim süreci aşağıda açıklanmıştır.
1. Hammadde Ön İşleme: Kırma, Eleme ve Ayırma
İndirgeme ve damıtma yoluyla üretilen titanyum sünger topakları, mekanik kırma, eleme ve manuel ayırma işlemlerine tabi tutulur. Yüzeydeki oksit katmanları, kalıntılar, artık magnezyum klorür ve rengi bozulmuş malzemeler çıkarılır. Sünger, tutarlı ham madde saflığı sağlamak için oksijen, nitrojen, karbon, demir ve diğer önemli safsızlıkların sıkı kontrolü ile ulusal standart sınıflara (MHTi0 / MHTi1~MHTi4) göre sınıflandırılmıştır. Titanyum süngerin gözeneklerinde kalan nem ve adsorbe edilmiş gaz, gaz emilimini azaltmak ve sonraki vakumlu eritme sırasında gözeneklilik kusurlarını önlemek için tamamen ortadan kaldırılır.
2. Harmanlama ve Karıştırma: Saf Titanyum ve Alaşım Oranlama
Saf titanyum külçe üretimi için, tek hammadde olarak ilgili kalitedeki yüksek-saflıkta titanyum sünger kullanılır. TC4 ve TA10 gibi alaşım külçeleri için alüminyum-vanadyum ana alaşımları ve diğer saf metal katkı maddeleri, kimyasal bileşim standartlarına uygun olarak hassas bir şekilde oranlanır. İkincil kirlenmeyi önlemek için tüm işlemler temiz, az-tozlu bir ortamda gerçekleştirilir. Bu, ASTM ve GB/T ileri teknoloji malzeme standartlarına uygun olarak, her fırının tekdüze kimyasal bileşimini ve istikrarlı parti tutarlılığını sağlar.
3. Sıkıştırma Şekillendirme: Sarf Malzemesi Elektrot Hazırlama
Orantılı titanyum sünger parçacıkları ve alaşım katkı maddeleri, soğuk izostatik presleme veya kalıp presleme yoluyla yüksek-yoğunluklu, kompakt uzun elektrot boşluklarına preslenir. Sıkıştırma işlemi, gevşek gözenekleri ortadan kaldırır ve elektrot yoğunluğunu artırarak, erime sırasında stabil ark ve tutarlı besleme sağlar. Ark kırılmasını, malzeme çökmesini ve bileşenlerin ayrılmasını etkili bir şekilde önler.
4. Elektrot Montajı ve Vakum Kaynağı
Birden fazla preslenmiş elektrot ham parçası birleştirilir ve vakumlu argon kaynağıyla-tam bir tüketilebilir elektrot halinde uç uca kaynak yapılır. Kaynaklar, çatlak veya kalıntı olmadığından emin olmak için kusursuz bir şekilde incelenir. Daha sonra elektrot yüzeyi oksit katmanlarını, çapakları ve yağ kirleticilerini gidermek, yüzey kirlilik kaynaklarını ortadan kaldırmak ve başlangıçtaki erime saflığını korumak için ince bir şekilde parlatılır.
5. Vakumlu Ark Yeniden Eritme (Çekirdek Proses)
Tamamlanan sarf malzemesi elektrotu, vakumlu ark yeniden eritme (VAR) fırınına kaldırılır. Fırın kapatılır ve havayı, nemi ve artık gaz halindeki yabancı maddeleri uzaklaştırmak için yüksek vakuma boşaltılır. Standart vakum seviyesine ulaşıldıktan sonra elektrot ile su-soğutmalı bakır pota arasında bir elektrik arkı ateşlenir. 1700 derecenin üzerindeki ultra-yüksek sıcaklıkta, titanyum elektrot yavaş yavaş erir ve erimiş titanyum sıvısı potaya damlar.
Yüksek-vakumlu ortam, hidrojeni, oksijeni, nitrojeni ve artık magnezyum klorürü verimli bir şekilde ortadan kaldırır. Suyla-soğutulan pota, yoğun, gözeneksiz ve tek tip silindirik titanyum külçeler oluşturarak erimiş titanyumun aşamalı katılaşmasını sağlar. Üst düzey endüstriyel titanyum külçeler genellikle kimyasal bileşimi daha da homojenleştirmek, tane yapısını iyileştirmek ve iç kusurları tamamen ortadan kaldırmak için ikincil veya üçüncül yeniden eritme işlemlerini kullanır.
6. Soğutma, Kalıptan Çıkarma ve Yüzey İşlem
Eritme sonrasında fırın, hızlı sıcaklık düşüşünün neden olduğu iç gerilimi ve çatlamayı önlemek için basınç altında yavaşça soğur. Oda sıcaklığına soğutulduktan sonra külçe kalıptan çıkarılır. Sonraki yüzey işlemleri arasında yüzeydeki oksidasyonu, düzensiz katmanları, mikro çatlakları ve pullanmayı gidermek için cilt soyulması, döndürülmesi ve taşlanması yer alır, böylece pürüzsüz görünüm ve standart boyutlar sağlanır.
7. NDT ve Fiziksel ve Kimyasal Muayene
Bitmiş külçeler üzerinde kapsamlı kalite testleri yapılır. Ultrasonik test gözeneklilik, gevşeklik, kalıntılar ve çatlaklar gibi iç kusurları tespit eder. Optik spektrum analizi, titanyum matrisinin ve alaşım elementlerinin kimyasal bileşimini doğrular. Oksijen, nitrojen, karbon, hidrojen ve demirin safsızlık içerikleri, tane tekdüzeliği ve mekanik özellik doğrulamasıyla birlikte sıkı bir şekilde test edilir. Yalnızca tüm standartları karşılayan külçeler niteliklidir.
8. Ebatlama, Kesim ve Depolama
Nitelikli titanyum külçeler müşteri gereksinimlerine göre boyutlandırılır ve{0}}uç yüzleri ayarlanır. Her parti, depolamadan önce fırın numarası, parti numarası, malzeme kalitesi, spesifikasyonlar ve denetim raporları ile işaretlenir. Bitmiş titanyum külçeler ayrıca dövülebilir, yuvarlanabilir ve titanyum çubuklar, levhalar, tüpler, dövme parçalar ve havacılık, tıbbi implantasyon, yarı iletkenler, kimyasal korozyon direnci ve yeni enerji endüstrilerinde yaygın olarak uygulanan diğer ürünlere dönüştürülebilir.
Süreç Özeti (Kısa Akış Şeması)
Kırma ve Ayırma → Hassas Dozajlama → Elektrot Sıkıştırma → Elektrot Kaynağı ve Montajı → Vakumlu Ark Yeniden Eritme → Soğutma ve Kalıptan Çıkarma → Yüzey Soyma ve Son İşlem → NDT ve Fiziksel-Kimyasal Test → Boyutlandırma ve Tamamlanmış Titanyum Külçe
