钛合金铸造设备和工艺.pdfVIP

一、概述 钛及钛合金的熔炼铸造设 钛和钛合金的熔炼与铸造，必须在特制的专用设备上进 备与工艺 行，且必须满足如下要求： (1)采用的热源能直接为熔化的钛及其合金提供高密度的热 流，保证熔融金属具有较高的温度，同时避免外界大气 或外来杂质进入设备内部，污染熔融的金属液； (2)在熔炼原材料加热、熔化及熔融金属液浇入铸型，铸件 凝固与冷却等过程中，设备内部应始终维持在真空状态 下或处于保护气氛中； (3)装载熔融金属液的坩埚，工作过程中其内壁能自动形成 一层凝壳，把熔融金属液与坩埚材料隔离，防止熔融金 属液被坩埚材料污染。 二、钛和钛合金的熔炼铸造设备 图1为铸钛工业生产中正在使用的各种熔炼铸造设备与方法 图1 铸钛工业生产中正在 使用的各种熔炼铸造设备 与方法 1 自耗炉 真空自耗电极电弧凝壳炉应用得最普遍，目前世界上生 产的绝大部分钛和钛合金铸件，都是用真空自耗电极电 弧凝壳炉浇铸的。 图2为真空自耗炉的结构示意图。 真空自耗电极电弧熔炼炉（以下简称自耗炉）和真空自 耗电极电弧凝壳炉（以下简称凝壳炉），是目前铸钛工 图3为自耗炉的外观。 业中使用最多最频繁的两种熔炼铸造设备，自耗炉主要 用于熔炼母合金棒料（铸造或锻造用）—— 自耗电极， 凝壳炉主要用于重熔浇铸各种铸件。它们的熔炼原理、 操作程序、熔炼工艺都极为相似，但在一些主要构件的 结构和组件的配置上是有区别的。 1 2 凝壳炉 图4为真空自耗电极电弧凝壳炉及其主要构成组件的结构示 意图，由图4可见，它的基本结构和组成构件与真空自耗电 极电弧熔炼炉大致相似，但在某些重要构件和构成组件的 配置上有很大不同的。两者的区别在于，凝壳炉： (1)采用了大尺寸的熔铸室（炉膛）和与此匹配的具有大抽速 的真空系统；