تکنیک های ذوب متداول برای لوله های آلیاژ تیتانیوم

1. روش ذوب کوره قوس الکتریکی مصرفی خلاء (به روش VAR اشاره می شود)

با توسعه فناوری خلاء و استفاده از رایانه، روش VAR به سرعت به یک فناوری تولید صنعتی بالغ برای تیتانیوم تبدیل شده است. بیشتر تیتانیوم های امروزی و شمش های آلیاژ آن با این روش تولید می شوند. از ویژگی های بارز روش VAR مصرف انرژی کم، سرعت ذوب بالا و تکرارپذیری با کیفیت خوب است. شمش ذوب شده به روش VAR دارای ساختار کریستالی خوب و ترکیب شیمیایی یکنواخت است.

2. روش ذوب کوره قوس الکتریکی خلاء غیر مصرفی (به طور خلاصه روش NC)

در حال حاضر، الکترودهای مسی که با آب خنک می شوند، جایگزین الکترودهای تنگستن-توریم تیتانیوم یا الکترودهای گرافیتی که در مرحله اولیه صنعت تیتانیوم استفاده می شدند، مشکل آلودگی صنعتی را حل کرده و روش NC را به روشی مهم برای ذوب تیتانیوم و تیتانیوم تبدیل کرده است. با چندین تن کوره NC در حال حاضر در اروپا و ایالات متحده کار می کند. الکترودهای مسی که با آب خنک می شوند به دو نوع تقسیم می شوند: یکی خود چرخشی است. دیگری میدان مغناطیسی دوار است که هدف آن جلوگیری از سوختن الکترود توسط قوس است. کوره های NC را نیز می توان به دو نوع تقسیم کرد: یکی ذوب کردن مواد خام در بوته مسی با آب خنک شده و ریختن آنها به شمش در قالب مسی که با آب خنک می شود. دیگری ریختن مداوم مواد خام در یک بوته مسی با آب خنک شده برای ذوب و انجماد است.

3. روش ذوب اجاق سرد (به طور خلاصه روش CHM)

نقص های متالورژیکی در شمش های آلیاژ تیتانیوم و تیتانیوم ناشی از آلودگی مواد خام و فرآیندهای ذوب غیرعادی همیشه بر کاربرد تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم در زمینه هوافضا تأثیر گذاشته است. به منظور از بین بردن اجزاء متالورژیکی در قطعات چرخان موتور هواپیما از آلیاژ تیتانیوم، فناوری ذوب اجاق سرد به وجود آمد. بزرگترین ویژگی روش CHM جداسازی فرآیندهای ذوب، پالایش و انجماد است، یعنی بار مذاب وارد اجاق سرد شده و ابتدا ذوب می‌شود، سپس برای تصفیه وارد منطقه پالایش اجاق سرد می‌شود و در نهایت به داخل منجمد می‌شود. شمش ها در ناحیه تبلور.

3.1 روش ذوب اجاق سرد پرتو الکترونی (به روش EBCHM گفته می شود)

ذوب پرتوی الکترونی (به اختصار EB) فرآیندی است که از انرژی الکترون‌های پرسرعت برای تولید گرما در خود ماده برای ذوب و پالایش استفاده می‌کند. کوره EB با اجاق سرد EBCHM نامیده می شود.

3.2 روش ذوب بستر سرد پلاسما (روش PCHM استوانه ای)

روش PCHM از قوس پلاسمایی تولید شده توسط یونیزاسیون گاز بی‌اثر به عنوان منبع گرما استفاده می‌کند و می‌تواند ذوب را در محدوده فشار وسیعی از خلاء کم تا فشار نزدیک اتمسفر کامل کند.

4. روش ذوب بوته سرد (به عنوان روش CCM نامیده می شود)

فرآیند ذوب CCM در یک بوته فلزی متشکل از بلوک های قوسی شکل خنک شده با آب یا لوله های مسی که به یکدیگر نارسانا هستند انجام می شود. بزرگترین مزیت این ترکیب این است که شکاف بین هر دو بلوک یک میدان مغناطیسی افزایش یافته است و میدان مغناطیسی قوی ایجاد شده Stirring ترکیب شیمیایی و دما را به یکپارچگی می رساند و در نتیجه کیفیت محصول را بهبود می بخشد.

5. روش ذوب الکتروسرخاک (به اختصار روش ESR)

روش ESR از برخورد ذرات باردار هنگام عبور جریان الکتریکی از سرباره الکتریکی رسانا برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی استفاده می کند. یعنی انرژی گرمایی تولید شده توسط مقاومت سرباره برای ذوب و پالایش شارژ استفاده می شود. روش ESR از الکترودهای مصرفی برای ذوب الکتروسرباره در سرباره غیرفعال (CaF2) استفاده می کند. می توان آن را مستقیماً در شمش های هم شکل ریخته و کیفیت سطح خوبی دارد و برای پردازش مستقیم در فرآیند بعدی مناسب است.