1, méthode de fusion au four à arc électrique à autoconsommation sous vide (appelée méthode VAR)
Avec le développement de la technologie du vide et l’application des ordinateurs, la méthode VAR est rapidement devenue la technologie de production industrielle de fonderie de titane. Les lingots de titane et d'alliage de titane d'aujourd'hui fondent la grande majorité de l'utilisation de la méthode de fusion au four à arc à autoconsommation sous vide. La méthode var se caractérise par une faible consommation d’énergie, une vitesse de fusion élevée et une bonne reproductibilité de la qualité. La méthode var de fusion des lingots présente une bonne organisation cristalline et une composition chimique uniforme. D'une manière générale, les lingots finis produits par fusion VAR doivent être fondus au moins deux fois.
2, méthode de fusion au four à arc sous vide non auto-consommée (appelée méthode NC)
À l'heure actuelle, l'électrode de cuivre refroidie à l'eau a remplacé l'industrie du titane. Le début de l'électrode en alliage tungstène-thorium ou graphite, pour résoudre le problème de la pollution industrielle, faisant ainsi de la méthode NC l'une des méthodes importantes de fusion du titane et alliages de titane, plusieurs tonnes de fours NC fonctionnent en Europe et aux États-Unis. L'électrode de cuivre refroidie à l'eau est divisée en deux types ; l'un est auto-rotatif, l'autre est un champ magnétique rotatif. Le four NC peut également être divisé en deux types : l'un est dans les matières premières de fusion du creuset de cuivre à eau froide, dans le moule de cuivre refroidi à l'eau coulé en lingots ; l'autre est dans le creuset de cuivre refroidi à l'eau, l'entrée continue des matières premières, la fusion et la solidification.
3, méthode de fusion à foyer froid (méthode CHM en abrégé)
La pollution des matières premières et les anomalies du processus de fusion entraîneront des défauts d'inclusions métallurgiques des lingots de titane et d'alliage de titane, ce problème affecte l'application du titane et de l'alliage de titane dans le domaine aérospatial. Afin d'éliminer les inclusions métallurgiques dans les pièces rotatives des moteurs d'avion en alliage de titane, la technologie de fusion à foyer froid a vu le jour. Méthode CHM. La caractéristique principale est la séparation des processus de fusion, de raffinage et de solidification, c'est-à-dire que la charge doit être fondue dans la ligne de fusion à foyer froid **, puis dans la zone de raffinage à foyer froid pour le raffinage. . puis solidifié en lingots dans la zone de cristallisation. Le lingot peut être un lingot rond, un lingot plat et un lingot creux. Les lingots plats peuvent être laminés directement en plaques, raccourcissant ainsi le cycle de production et réduisant les coûts des produits. La méthode CHM est également divisée en méthode de fusion à foyer froid par faisceau d'électrons et en méthode de fusion à foyer froid au plasma.
(1) Méthode de fusion à foyer froid par faisceau d'électrons (méthode EBCHM en abrégé)
La fusion par faisceau d'électrons consiste à utiliser de l'énergie électronique à grande vitesse, de sorte que le matériau lui-même génère de la chaleur pour fondre et affiner le processus industriel. Le four de fusion est appelé four EBCHM. La méthode EBCHM peut éliminer efficacement le tantale, le molybdène, le tungstène, le carbure de tungstène et d'autres inclusions à haute densité (HDI), ainsi que le nitrure de titane, l'oxyde de titane et d'autres inclusions à faible densité (LDI). La fusion par faisceau électronique peut être ** la pureté de le lingot, et même atteindre la pureté. Cependant, étant donné que le faisceau d'électrons fondant dans un vide poussé, la pression de vapeur des éléments d'alliage supérieurs perd par volatilisation est importante, le contrôle de la composition chimique de l'alliage a posé des difficultés. Le lingot d'alliage après une fusion doit également être utilisé VAR dans la fusion une fois, tandis que pour le titane pur industriel, le lingot produit par cette méthode, en raison de la bonne qualité de surface, de la porosité sous-cutanée peu profonde et moindre, un lingot peut être suivi d'un traitement sous pression.
(2) Méthode de fusion à foyer froid par ions (méthode PACHM en abrégé)
La méthode PACHM utilisant l'ionisation du gaz inerte généré par l'arc plasma comme source de chaleur, peut être effectuée sous un vide poussé jusqu'à une pression proche de la pression atmosphérique dans une large plage de pression pour achever la fusion. La particularité de cette méthode est que les composants d'alliage avec différentes pressions de vapeur ** peuvent être fondus sans brûlage significatif, et les inclusions à haute densité (HDI) et à faible densité (LOI) peuvent être éliminées. Le procédé présente la performance de fournir des propriétés améliorées d'alliages classiques, et peut réaliser la fusion de multiples alliages, ce qui constitue un procédé de fusion classique plus économique. En utilisant cette méthode de fusion, pour le titane et les alliages de titane, une fusion peut être obtenue dans la composition de l'uniformité du lingot qui est plus idéale, mais la porosité du lingot souterrain a tendance à être plus grande et plus profonde.
4, méthode de fusion par creuset froid (appelée méthode CCM)
Dans les années 1980, la société américaine de ferrosilicium a développé un procédé de fusion par induction sans scories, la méthode CCM, destinée aux applications de production industrielle pour la production de lingots de titane et de pièces moulées de précision en titane. Ces dernières années, dans certains pays développés, la méthode CCM a commencé à entrer dans la production industrialisée de lingots. Le grand diamètre de 1 mètre, la longueur de 2 mètres, les perspectives de développement sont impressionnantes. Méthode CCM fondant dans un bloc d'arc refroidi à l'eau non conducteur ou un tuyau en acier dans le creuset métallique, cette combinaison de. Le gros avantage est que l'espace entre chaque deux blocs est un champ magnétique amélioré, le champ magnétique produit une forte agitation de sorte que la composition chimique de l'alliage et la température soient cohérentes, améliorant ainsi la qualité du produit. Méthode CCM à la fois VAR procédé et caractéristiques de fusion par induction du creuset des matériaux réfractaires, ne nécessitent pas de matériaux réfractaires, ne nécessitent pas de préparation d'électrodes, peuvent être obtenus au moment de la fusion de la composition de l'uniformité des lingots de haute qualité sans contamination du creuset. Par rapport à la méthode VAR, la méthode CCM présente les avantages d’un faible coût d’équipement et d’une utilisation facile, mais la technologie est encore en phase de développement.
5, méthode de fusion électrique des scories (appelée méthode ESR)
La méthode ESR utilise le courant traversant les scories conductrices avec la collision mutuelle de particules chargées et sera convertie en énergie thermique, c'est-à-dire avec la résistance des scories générée par l'énergie thermique de la fusion et du raffinage du matériau du four. Méthode ESR utilisant une électrode d'autoconsommation dans le matériau inactif (CaF2) lors de la fusion des scories, qui peut être directement fondue et coulée sous différentes formes de billette de lingot, et présente une bonne qualité de surface, adaptée au prochain processus de traitement direct.
