A finales de la d\u00e9cada de 1940, la tecnolog\u00eda de fusi\u00f3n por arco con electrodos consumibles al vac\u00edo (VAR) estaba b\u00e1sicamente madura. En t\u00e9rminos de proceso de fusi\u00f3n, las aleaciones de titanio de grado aeroespacial y de grado rotor con componentes complejos utilizan generalmente el proceso VAR triple para mejorar la composici\u00f3n del lingote. Uniformidad, reducir defectos como inclusiones y segregaci\u00f3n, y mejorar la consistencia de la calidad del lote.<\/p>\n
Para las aleaciones de titanio Ti-6246, Ti-17, Ti-1023 que contienen m\u00e1s elementos \u03b2-estabilizadores (Mo, Cr, Fe), es necesario reducir la densidad de corriente durante la \u00faltima fusi\u00f3n VAR. Controlando las velocidades de fundici\u00f3n y solidificaci\u00f3n, se puede suprimir la producci\u00f3n grave. La segregaci\u00f3n de dendritas de elementos \u03b2-estabilizantes.<\/p>\n
En la actualidad, se han desarrollado algunos nuevos m\u00e9todos de supervisi\u00f3n adecuados para la fundici\u00f3n VAR. Por ejemplo, la empresa estadounidense ATI adopta la tecnolog\u00eda de prevenci\u00f3n del arco lateral y de detecci\u00f3n de la posici\u00f3n del arco, y el operario puede observar el movimiento del arco y la imagen tridimensional del contorno de la masa fundida. Adem\u00e1s, algunos programas inform\u00e1ticos de simulaci\u00f3n de fusi\u00f3n desarrollados recientemente pueden llevar a cabo la simulaci\u00f3n num\u00e9rica del proceso de fusi\u00f3n real.<\/p>\n
Adem\u00e1s del m\u00e9todo de fundici\u00f3n VAR, se ha desarrollado una tecnolog\u00eda de fundici\u00f3n en c\u00e1mara fr\u00eda (CHM) adecuada para la preparaci\u00f3n de lingotes de aleaciones de titanio, que puede dividirse en dos tipos seg\u00fan las diferentes fuentes de calor, a saber, fundici\u00f3n en c\u00e1mara fr\u00eda por haz de electrones (EBCHM) y fundici\u00f3n en c\u00e1mara fr\u00eda por plasma (PACHM). La pr\u00e1ctica ha demostrado que la fundici\u00f3n en fr\u00edo es significativamente mejor que la fundici\u00f3n VAR en la eliminaci\u00f3n de inclusiones de alta densidad, inclusiones de baja densidad y la mejora de la uniformidad de la composici\u00f3n, a fin de lograr el \"cero defecto\" de producci\u00f3n pura de materiales de aleaci\u00f3n de titanio y convertirse en un alto rendimiento, de m\u00faltiples componentes, indispensable tecnolog\u00eda de fundici\u00f3n para la producci\u00f3n de aleaciones de titanio de alta pureza.<\/p>\n
En la actualidad, Estados Unidos ha industrializado la producci\u00f3n de lingotes de aleaci\u00f3n de titanio de alta calidad mediante fundici\u00f3n en fr\u00edo, y el m\u00e9todo de fundici\u00f3n en fr\u00edo se ha incluido en la norma de materiales, como estipula la norma de la empresa GE \"Piezas de aleaci\u00f3n de titanio Ti-17 forjadas en \u03b2 de alta calidad\": piezas giratorias aleaciones de titanio utilizan preferentemente materiales de grado C, es decir, el hogar fr\u00edo + fundici\u00f3n al vac\u00edo consumible (HM + VAR), grado C puede sustituir a B (tres veces fundici\u00f3n al vac\u00edo consumible); otra norma \"de alta calidad y de calidad est\u00e1ndar \u03b1 + \u03b2 forja \"Ti6Al4V piezas de aleaci\u00f3n de titanio\", etc., tambi\u00e9n se incluyen en el nivel m\u00e1s alto de materiales \"HM+VAR\".<\/p>\n
La tecnolog\u00eda de fundici\u00f3n en solera fr\u00eda por haz de electrones consiste en fundir aleaciones de titanio en una c\u00e1mara de horno de vac\u00edo cerrada. En los \u00faltimos a\u00f1os, se han realizado avances tecnol\u00f3gicos; se ha mejorado la disposici\u00f3n de la solera para obtener lingotes de diferentes formas (planchas cuadradas, lingotes huecos de paredes gruesas), y para mejorar la eficiencia de la producci\u00f3n; utilizando la tecnolog\u00eda de simulaci\u00f3n digital de la fundici\u00f3n, se puede simular con precisi\u00f3n la forma tridimensional del ba\u00f1o de fusi\u00f3n, las condiciones de la interfaz l\u00edquido-s\u00f3lido, las condiciones de la interfaz de la pared lateral y la predicci\u00f3n de la temperatura durante la etapa de solidificaci\u00f3n transitoria del lingote.<\/p>\n
La American Aerospace Materials Standards Organization ha formulado una norma de materiales para la producci\u00f3n de aleaciones de titanio en un solo hogar fr\u00edo, a saber, la AMS6945 (teniendo en cuenta la volatilizaci\u00f3n de los elementos de Al bajo alta presi\u00f3n de vapor en condiciones de alto vac\u00edo durante la fundici\u00f3n EBCHM, el contenido de Al debe aumentarse adecuadamente), de modo que una EBCHM La placa Ti6Al4V fundida sustituye a la fundici\u00f3n VAR o a los productos de placa \"HM+VAR\".<\/p>\n
Otro uso importante de la fundici\u00f3n en horno fr\u00edo por haz de electrones es el reciclaje de residuos de titanio. TIMET ha puesto en marcha un negocio de reciclaje denominado \"Toll Melting\", que puede proporcionar a los clientes un reciclaje de circuito cerrado de los restos de titanio, y utilizar la fundici\u00f3n EBCHM para convertirlos en lingotes o tochos intermedios y garantizar as\u00ed que las materias primas de los clientes se devuelven a sus propios productos. En la cadena de suministro, se realiza una gesti\u00f3n de circuito cerrado para reducir a\u00fan m\u00e1s los costes.<\/p>\n
En 2015, VSMPO instal\u00f3 un horno de fusi\u00f3n de arco craneal (SAR: Skull Arc Melting), que realiz\u00f3 el reciclaje de residuos de titanio de alto valor a\u00f1adido (chatarra de titanio, bloques) y obtuvo enormes beneficios econ\u00f3micos. Seg\u00fan las estad\u00edsticas, mi pa\u00eds ha equipado cerca de 10 hornos de fundici\u00f3n de solera fr\u00eda de haz de electrones en los \u00faltimos diez a\u00f1os. Est\u00e1n situados en Baoti Group, Baosteel Group, Luoyang Double End Wanji, Yunnan Titanium Industry, Qinghai Juneng Titanium Industry y Panzhihua Yun Titanium Industry, Shaanxi Tiancheng Titanium Industry Enterprise.<\/p>\n
En China s\u00f3lo existen 3 hornos de fusi\u00f3n de solera refrigerados por plasma, que son propiedad del Instituto de Materiales Aeron\u00e1uticos de Pek\u00edn de China Aerospace, del Instituto de Investigaci\u00f3n de Metales de la Academia China de Ciencias y de Baosteel Special Steel. La fundici\u00f3n de solera fr\u00eda por plasma requiere gas inerte AR o He como medio de fuente de calor. El He es el mejor medio de plasma. La eficiencia t\u00e9rmica obtenida utilizando gas He es alta.<\/p>\n
Sin embargo, debido a la falta de recursos de gas de He en mi pa\u00eds, el elevado precio del gas de He provoca unos costes de fundici\u00f3n excesivos. elevados, restringidos durante la producci\u00f3n industrial. Sin embargo, la eficiencia t\u00e9rmica obtenida mediante el uso de gas AR es baja, y el recalentamiento de la masa fundida es peque\u00f1o, lo que afecta a la tasa de fundici\u00f3n, dando lugar a un lento desarrollo de la tecnolog\u00eda de fundici\u00f3n de plasma en hogar fr\u00edo en mi pa\u00eds. En la actualidad, las normas nacionales sobre barras y forjas de aleaciones de titanio de calidad aeron\u00e1utica y de rotor (incluidas las normas militares nacionales y la marca de navegaci\u00f3n) no se han incluido en el m\u00e9todo de fundici\u00f3n en fr\u00edo.<\/p>\n
El instituto nacional de dise\u00f1o de motores aeron\u00e1uticos, el instituto de investigaci\u00f3n de aplicaciones de ingenier\u00eda y el material de titanio deben aprovecharse al m\u00e1ximo. Los fabricantes, los forjadores, los fabricantes de equipos originales y otras unidades disponen de amplios recursos superiores para formar un grupo de trabajo conjunto que promueva la aplicaci\u00f3n de la tecnolog\u00eda de fundici\u00f3n en horno fr\u00edo en la fabricaci\u00f3n de materiales de aleaci\u00f3n de titanio de alta calidad para aviaci\u00f3n.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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