Vákuové oblúkové tavenie s vlastnou spotrebou (VAR) je jednou z najbežnejšie používaných metód tavenia zliatin titánu a proces možno rozdeliť do troch etáp: spustenie oblúka na stanovenie obdobia roztaveného kúpeľa, normálne obdobie tavenia a obdobie zmršťovania. Ak sa ingot taví bez zmrštenia, zmršťovanie sa sústreďuje do 1/2 hĺbky taviacej vane, pričom hĺbka taveniny pri normálnom tavení > priemer téglika!1.
Zmrštenie hlavy ingotu z titánovej zliatiny je spôsobené ukončením okamžitého výpadku prúdu tavenia tak, že povrch taveniny pred vnútorným tuhnutím, zvyškový plyn nie je vypúšťaný včas a vytvára sa plynové otvory, tieto otvory, tj. zmršťovacie otvory. Ingot pri následnom spracovaní, so zmršťovacím otvorom je potrebné odstrániť časť, odstránenou časťou sú stúpačky, spravidla podľa likvidácie zvyškového materiálu. Aby sa zlepšila rýchlosť materiálu, zvyčajne pri poslednom tavení neskorej operácie dodatočného zmršťovania, to znamená krok za krokom znižovať prúd tak, aby sa hĺbka roztaveného kúpeľa od dna k vrchu postupne zmenšovala. Na konci zmrštenia náplne je povrch tavného bazéna v kvapalnom stave, elektróda sa v podstate nespotrebováva, neexistuje žiadne nové riešenie, ale hĺbka tavného bazéna sa zmenšila, nečistoty a plyny smerom nahor , čím sa zmršťovacie otvory zmenšia a budú plytšie. Čím dlhší je čas na doplnenie zmršťovania, tým sú stúpačky plytšie. Preto v priemyselnej výrobe, aby sa zlepšila miera úspešnosti ingotov z titánovej zliatiny, vo všeobecnosti predĺžte čas zmrštenia, ale môže to viesť k nasledujúcim problémom: (1) zmrštenie do zmrštenia, zvýšenie obtiažnosti ultrazvukovej detekcie defektov stúpačiek ingotov, zvýšenie rizika defektov ingotov u zdedených výkovkov; (2) pre niektoré ingoty zo zliatiny titánu obsahujúce Fe, Mo, Zr a iné prvky náchylné na segregáciu je hlava hlavy náchylná na mikro-segregáciu a dokonca aj nekvalifikované zloženie; (3) situácia; (4) ingoty budú plytšie, čím bude stúpačka plytšia. iii) veľkosť zrna ingotu je výrazne väčšia ako iné časti toho istého procesu po kovaní, výkovky vyrábané hlavou ingotu a iné časti výroby výkovkov ingotu v organizácii, existujú rozdiely vo výkonnosti.
V súlade s charakteristikami procesu chladenia je proces zmršťovania rozdelený do troch etáp: počiatočné obdobie, obdobie chladenia a obdobie pečenia. V počiatočnom období zmršťovania veľkosť taviaceho prúdu pred zmršťovaním určuje hĺbku taveniny, takže taviaci prúd je kľúčovým kontrolným parametrom. V období chladenia, na základe prúdu a rýchlosti tavenia v stabilnom období tavenia, sa rýchlosť tavenia znižuje postupným znižovaním prúdu, aby sa znížila kovová kvapalina vstupujúca do roztaveného kúpeľa, takže roztavený kúpeľ sa postupne a trvalo stáva plytšie a zmršťujú sa vyššou, ale vhodnou rýchlosťou, čím sa rýchlo a spoľahlivo znižuje hĺbka stúpačiek a veľkosť zmršťovacích otvorov. S ochladzovaním zmršťovania sa postupne taví určité množstvo elektródy vyhradenej na zmršťovanie. Obdobie chladenia je rozdelené na rýchle znižovanie prúdu a stupňovité znižovanie prúdu podľa rôznych rýchlostí znižovania prúdu. Trvanie rýchleho znižovania prúdu je kratšie, kým trvanie stupňovitého znižovania prúdu je dlhšie a rýchlosť znižovania stupňovitého znižovania prúdu je konzistentná, takže výskum sa zameriava na trvanie stupňovitého znižovania prúdu. Doba pečenia je udržiavaním malého prúdu, takže povrch roztaveného kúpeľa je v nestuhnutom stave, prvky nečistôt a plyny plávajú, roztavený kúpeľ sa naďalej stáva plytkým, čím sa ďalej znižuje hĺbka stúpačky a veľkosť zmršťovacieho otvoru; táto fáza prúdu zostáva nezmenená a zameranie štúdie je na trvanie pečenia.
Na základe vyššie uvedenej analýzy bol vybraný ingot z titánovej zliatiny TC11 s viacerými legujúcimi prvkami a bežne používaný v priemysle na štúdium vplyvu troch kľúčových parametrov, a to prúdu tavenia, trvania poklesu prúdu a trvania pečenia na hĺbka zväčšeného krátera, distribúcia komponentov hlavy a veľkosť zrna, s cieľom zlepšiť existujúci proces a poskytnúť referenciu pre formuláciu následného procesu plnenia zmrašťovaním pre iné odliatky do ingotov.
Záver
(1) Hĺbka stúpačky, odchýlka zloženia hlavy a priemerná veľkosť zrna ingotu z titánovej zliatiny TC11 sa zvyšujú so zvyšujúcim sa taviacim prúdom VAR.
(2)S predlžovaním doby chladenia sa hĺbka stúpačky ingotu zmenšuje a medzi týmito dvoma je určitý lineárny vzťah: H=-1.81+205.93.Predĺženie trvania chladenia nemá veľký vplyv na zloženie hlavy ingotu a priemernú veľkosť zrna.
(3) S predĺžením trvania pečenia sa hĺbka stúpačky ingotu znižuje, ale povedie to k odchýlke zloženia hlavy ingotu a zvýšeniu priemernej veľkosti zrna. (4) Pred tavením a zmršťovaním VAR, použitím menšieho taviaceho prúdu, predĺžením doby chladenia a riadením trvania pečenia, môžeme získať ingoty z titánovej zliatiny TC11 s malou hĺbkou stúpačky, rovnomerným zložením a lepšou veľkosťou zrna.
