Ao fundir lingotes de titânio e ligas de titânio usando um forno a arco consumível a vácuo, se certos fatores não forem adequadamente controlados, defeitos como fechamentos a frio, inclusões e porosidades podem se formar na superfície dos lingotes. Para evitar esses defeitos e melhorar a qualidade metalúrgica dos lingotes de titânio e ligas de titânio, atenção especial deve ser dada aos quatro aspectos a seguir na produção:
Quatro aspectos dos lingotes de titânio e ligas de titânio em produção
Garanta uma composição química uniforme onde o conteúdo de vários elementos de liga não apenas atenda aos requisitos padrão, mas também permaneça consistentemente controlado em um nível ideal.
Controle o conteúdo das principais impurezas, como Fe, O, etc., dentro das faixas apropriadas, garantindo ao mesmo tempo que outras impurezas atendam aos requisitos padrão.
Garanta a ausência de impurezas, segregação, porosidade de gás, rachaduras, encolhimento e frouxidão nos lingotes.
Obtenha uma superfície lisa para os lingotes, sem fechamentos a frio, rugas ou outros defeitos superficiais. Minimize a quantidade de encolhimento da cabeça e obtenha um alto rendimento de lingotes acabados.
Para garantir o controle de qualidade de cada processo de produção nos quatro aspectos acima, é essencial focar no controle de qualidade em todas as etapas do processo de fabricação.
1
Seleção de matéria-prima
As principais matérias-primas para fundição de lingotes de liga de titânio são esponjas de titânio e ligas intermediárias. Na produção, métodos de peneiramento são empregados para remover partículas de esponja de titânio excessivamente grandes e pequenas, garantindo uma distribuição mais uniforme do tamanho das partículas.
2
Misturando
Primeiramente, deve-se determinar a composição química do lingote. As principais proporções elementares devem levar em conta os limites superiores e inferiores, procurando aproximar-se o mais possível dos valores-alvo. Os elementos de impureza devem ser mantidos tão baixos quanto possível e não devem exceder os valores especificados.
3
Mixagem e Compressão
Para garantir ao máximo a composição química uniforme dentro do mesmo lingote, é necessário homogeneizar as matérias-primas por meio de mistura. As matérias-primas uniformemente misturadas são então comprimidas em blocos de eletrodos usando uma prensa de óleo.
4
Preparação de eletrodo
Os blocos de eletrodos, após montagem e soldagem, resultam em eletrodos consumíveis para o processo de fusão primária. Os métodos de soldagem envolvem principalmente soldagem a arco de hidrogênio ou soldagem a plasma. Durante a soldagem, deve ser aplicada proteção adequada, preferencialmente sob atmosfera de gás inerte ou dentro de uma câmara de soldagem, para evitar a formação de óxidos e nitretos refratários.
5
Processo de fusão
O processo de fusão é uma etapa crítica em toda a produção de lingotes de titânio e ligas de titânio. Os principais parâmetros do processo que impactam significativamente a qualidade do lingote durante a fusão incluem corrente, tensão, magnitude da corrente de arco estável e duração da agitação do arco estável.
