钛合金真空自耗电弧熔炼技术发展 被引量：31

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作者 张英明 周廉 +4 位作者 孙军 韩明臣 倪沛彤 陈杜鹃 潘志强 《稀有金属快报》 CAS CSCD 2008年第5期9-14,共6页

目前,生产钛及钛合金铸锭的基本方法仍为真空自耗电弧熔炼方法。讨论了真空自耗电弧熔炼钛合金的常见铸锭缺陷和预防措施。回顾了近代真空自耗电弧熔炼(VAR)技术的发展。较详细地介绍了为获得更高质量的铸锭,当前对VAR熔炼过程控制技术... 目前,生产钛及钛合金铸锭的基本方法仍为真空自耗电弧熔炼方法。讨论了真空自耗电弧熔炼钛合金的常见铸锭缺陷和预防措施。回顾了近代真空自耗电弧熔炼(VAR)技术的发展。较详细地介绍了为获得更高质量的铸锭,当前对VAR熔炼过程控制技术所作的努力及取得的进展。指出了未来真空自耗电弧熔炼控制技术的发展方向。 展开更多

关键词 钛合金 铸锭 真空自耗电弧熔炼

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真空自耗电弧熔炼电流对Ti-10V-2Fe-3Al铸锭凝固组织的影响 被引量：4

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作者 薛祥义 孟祥炜 +4 位作者 付宝全 杨治军 胡锐 李金山 周廉 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1772-1776,共5页

研究真空自耗电弧熔炼(VAR)条件下熔炼电流对Ti-10V-2Fe-3Al合金凝固组织的影响,分析VAR熔炼中熔池内部的对流类型,基于安培定理,建立VAR熔炼条件下熔池中的洛仑兹力与电流、磁场及铸锭半径的关系。结果表明:熔炼电流较低时,浮力的影响... 研究真空自耗电弧熔炼(VAR)条件下熔炼电流对Ti-10V-2Fe-3Al合金凝固组织的影响,分析VAR熔炼中熔池内部的对流类型,基于安培定理,建立VAR熔炼条件下熔池中的洛仑兹力与电流、磁场及铸锭半径的关系。结果表明:熔炼电流较低时,浮力的影响占据主要地位,加速热量的散失,铸锭中组织细小;随着熔炼电流变大,熔池中电磁力(洛伦兹力)的影响逐渐占据主要地位,将表面的热量带入熔池内部,增大了温度梯度,使铸锭组织变得粗大。 展开更多

关键词 TI-10V-2FE-3AL 凝固组织 真空自耗电弧熔炼 熔炼电流 洛仑兹力 浮力

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真空自耗电弧熔炼过程中电磁场的数值模拟 被引量：5

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作者 赵小花 李金山 +4 位作者 常辉 杨治军 寇宏超 胡锐 周廉 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B10期538-543,共6页

采用ANSYS10.0软件建立电磁搅拌条件下真空自耗电弧熔炼过程三维电磁场数学模型,计算电流密度和磁场强度,并对比分析搅拌磁场对电磁力的影响。结果表明:电流沿坩埚壁向下流动,并在铸锭与坩埚的接触部位转为横向流动,在铸锭表面横向电流... 采用ANSYS10.0软件建立电磁搅拌条件下真空自耗电弧熔炼过程三维电磁场数学模型,计算电流密度和磁场强度,并对比分析搅拌磁场对电磁力的影响。结果表明:电流沿坩埚壁向下流动,并在铸锭与坩埚的接触部位转为横向流动,在铸锭表面横向电流最大;随着熔炼的进行,铸锭上部自感磁场基本不变,下部的自感磁场强度减小;搅拌磁场的添加使得铸锭表面产生水平旋转洛伦兹力,且磁感应强度和功率损失随电流频率的增大而增大。 展开更多

关键词 真空自耗电弧熔炼 电磁场 电磁力 数值模拟

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熔炼工艺参数对TC6钛合金软偏析缺陷的影响 被引量：1

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作者 李佳佳 王超南 +2 位作者 刘华 康聪 李维 《热加工工艺》 北大核心 2024年第7期113-115,120,共4页

通过调整3种不同的一次熔炼和三次熔炼的电流、电压制备出φ640 mm的TC6钛合金铸锭,对比其化学成分的均匀性和低倍组织均匀性。研究了不同熔炼工艺参数对TC6钛合金软偏析缺陷的影响。结果表明,3种方法均可制备出化学成分均匀的φ640 mm... 通过调整3种不同的一次熔炼和三次熔炼的电流、电压制备出φ640 mm的TC6钛合金铸锭,对比其化学成分的均匀性和低倍组织均匀性。研究了不同熔炼工艺参数对TC6钛合金软偏析缺陷的影响。结果表明,3种方法均可制备出化学成分均匀的φ640 mm的TC6钛合金铸锭;在一次熔炼中期持续降低熔炼电流和成品熔炼使用浅熔池熔炼的方式,可有效降低TC6钛合金中软偏析缺陷出现的概率;可使用调整熔炼参数的方式来降低熔炼输入功率,以此来减轻大规格铸锭宏观偏析。 展开更多

关键词 TC6钛合金 真空自耗电弧熔炼 化学成分 低倍组织

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钛合金VAR过程电弧等离子体流场的数值模拟 被引量：3

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作者 孙来喜 薛祥义 +3 位作者 杨治军 寇宏超 胡锐 李金山 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B10期442-446,共5页

依据磁流体动力学理论,运用ANSYS有限元分析软件对真空自耗电弧熔炼过程电弧区流场进行数值模拟。结果表明:在阳极熔池表面熔炼电弧的温度最高,且其附近电弧区压力随着径向距离的增大而增大,而在熔炼电极表面附近,电弧区压力随着径向距... 依据磁流体动力学理论,运用ANSYS有限元分析软件对真空自耗电弧熔炼过程电弧区流场进行数值模拟。结果表明:在阳极熔池表面熔炼电弧的温度最高,且其附近电弧区压力随着径向距离的增大而增大,而在熔炼电极表面附近,电弧区压力随着径向距离的增加而减小;弧间距的减小不仅使电弧区的流体流动速度减小,而且还导致环路流动范围减小且向坩埚壁靠近。当电极直径为280 mm,熔炼电压为30 V时,理想熔炼弧长可控制在25～40mm。 展开更多

关键词 钛合金 真空自耗电弧熔炼 等离子体 流场

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真空自耗方法冶炼工业尺寸TiAl合金铸锭的冶金质量分析 被引量：9

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作者 高帆 王磊 +1 位作者 王新英 张继 《中国有色冶金》 北大核心 2010年第1期65-68,共4页

分析了真空自耗+真空自耗凝壳复合方法冶炼工业尺寸TiAl合金铸锭的冶金质量,并在Al元素分布的均匀性、氧含量和铸锭组织方面与单步真空自耗电极电弧冶炼方法制备的铸锭进行了对比。结果表明:真空自耗+真空自耗凝壳复合方法可以制备出完... 分析了真空自耗+真空自耗凝壳复合方法冶炼工业尺寸TiAl合金铸锭的冶金质量,并在Al元素分布的均匀性、氧含量和铸锭组织方面与单步真空自耗电极电弧冶炼方法制备的铸锭进行了对比。结果表明:真空自耗+真空自耗凝壳复合方法可以制备出完整、无裂纹的TiAl合金铸锭;与单步真空自耗电极电弧冶炼制备铸锭相比,该方法制备的TiAl合金铸锭,不同位置Al含量波动小,铸锭实测成分与设计成分偏差小。观察发现,铸锭组织为粗大柱状晶组织,铸锭中心位置柱状晶平均宽度为560μm,R/2位置柱状晶平均宽度为800μm,边缘位置2000μm。 展开更多

关键词 TIAL合金 真空自耗电弧熔炼 Al元素分布

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钛合金表面黑皮与铸锭成分关系分析

7

作者 侯林涛 韩彤 +3 位作者 刘娣 白钰 张利军 董龙龙 《热加工工艺》 北大核心 2025年第5期134-138,共5页

通过向海绵钛中添加钛合金表面黑皮制备自耗电极,经真空自耗电弧熔炼(VAR)一次获得φ140 mm的铸锭。采用ICP光谱仪、氧氢碳硫分析仪、扫描电镜、拉伸试验机等检测设备对钛合金表面黑皮、铸锭头尾的化学成分,以及铸锭的显微组织和室温力... 通过向海绵钛中添加钛合金表面黑皮制备自耗电极,经真空自耗电弧熔炼(VAR)一次获得φ140 mm的铸锭。采用ICP光谱仪、氧氢碳硫分析仪、扫描电镜、拉伸试验机等检测设备对钛合金表面黑皮、铸锭头尾的化学成分,以及铸锭的显微组织和室温力学性能进行检测分析,研究添加钛合金表面黑皮与铸锭化学成分的定性关系。结果表明:钛合金铸锭表面黑皮中O元素含量均值高达10.84%,未添加黑皮的Ti铸锭氧含量为0.069%~0.071%,符合VAR增氧规律;添加黑皮后熔炼的Ti铸锭氧元素含量为0.20%~0.21%,是未加黑皮铸锭氧含量的2.8~3.2倍,Ti铸锭化学成分布均匀,低倍组织检查时未发现夹杂等冶金缺陷,其室温平均抗拉强度为530 MPa,屈服强度为497 MPa,断后伸长率为14%,强塑性匹配基本上与工业纯钛力学性能相当。 展开更多

关键词 铸锭 表面黑皮 真空自耗电弧熔炼 化学成分 低倍组织

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TB6钛合金铸锭Fe偏析研究

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作者 王建磊 沙爱学 +2 位作者 郝孟一 颜孟奇 肖明昊 《热加工工艺》 北大核心 2025年第2期109-112,119,共5页

采用X射线荧光光谱分析(XRF)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等方法,对真空自耗电弧熔炼的TB6铸锭的凝固组织和Fe偏析行为进行分析和研究。结果表明,铸锭柱状晶区Fe含量较均匀,等轴晶区晶粒尺寸范围在(5~10)mm×(5~10)mm,Fe元素含量... 采用X射线荧光光谱分析(XRF)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等方法,对真空自耗电弧熔炼的TB6铸锭的凝固组织和Fe偏析行为进行分析和研究。结果表明,铸锭柱状晶区Fe含量较均匀,等轴晶区晶粒尺寸范围在(5~10)mm×(5~10)mm,Fe元素含量在1.8wt%~2.5wt%,更易发生偏析。测得TB6中Fe偏析系数为0.38,其枝晶偏析现象明显,枝晶干中心含量较低,二次分枝含量较高,枝晶间富集Fe含量最高达到2.85wt%。Fe元素在铸锭中具有显著的径向负梯度,中心含量高,边缘含量低。熔炼前期电流大,熔池深,以及比重偏析现象,导致Fe元素纵向分布为底部高,头部低。 展开更多

关键词 真空自耗电弧熔炼 TB6 FE 偏析

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等离子旋转电极雾化法制备高品质Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn合金粉末 被引量：7

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作者 邝泉波 邹黎明 +3 位作者 蔡一湘 刘辛 程军 易健宏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期39-46,共8页

旨在制备高品质Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn粉末,为后续粉末高温钛合金构件的制备奠定基础。首先采用真空自耗电弧熔炼(VAR)技术制备Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn合金铸锭,对铸锭进行化学成分检测,并分析其合金元素损耗、成分均匀性... 旨在制备高品质Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn粉末,为后续粉末高温钛合金构件的制备奠定基础。首先采用真空自耗电弧熔炼(VAR)技术制备Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn合金铸锭,对铸锭进行化学成分检测,并分析其合金元素损耗、成分均匀性以及显微组织和物相组成。利用制得棒料,采用等离子旋转电极雾化法(PREP),选取不同转速制备得到钛合金粉末,将粉末筛分成不同粒度范围。研究了棒料转速与粉末理化性能间的关系。采用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)分别分析了粉末的物相组成、形貌和微观组织。研究表明:通过独特的压制电极设计,可制得成分均匀、元素损耗小的钛合金铸锭,且各合金元素含量满足国标的要求。铸锭微观组织为层片状结构,基体中存在少量大小不均的Ti5Si3硅化物相。PREP法制得的钛合金粉末呈正态分布,且球形度好,无空心球和卫星球。随着转速增加,小颗粒粉末占比增加,大颗粒粉末占比大幅度降低。粉末颗粒以胞状组织为主,存在少量的枝晶。合金粉末主要由α′马氏体相组成。相比合金铸锭,粉末中各合金元素略有损耗,O元素质量分数小于0.1%,有利于制得高性能的粉末钛合金。 展开更多

关键词 真空自耗电弧熔炼 等离子旋转电极雾化法 高温钛合金 微观组织 硅化物

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制备工艺对Cu-11Ni-2W合金组织和导热性能的影响

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作者 卢百平 岑仕美 徐辉 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第3期19-21,共3页

采用真空非自耗电弧熔炼和高频感应熔炼喷铸成型两种工艺制备Cu-11Ni-2W合金,研究了制备工艺对合金组织和导热性能的影响。结果表明:电弧熔炼工艺制备的合金试样组织晶粒粗大,相组成为α固溶体和少量W相;高频感应熔炼喷铸工艺制备的合... 采用真空非自耗电弧熔炼和高频感应熔炼喷铸成型两种工艺制备Cu-11Ni-2W合金,研究了制备工艺对合金组织和导热性能的影响。结果表明:电弧熔炼工艺制备的合金试样组织晶粒粗大,相组成为α固溶体和少量W相;高频感应熔炼喷铸工艺制备的合金试样组织晶粒细小,相组成为单相α固溶体;本文实验条件下,电弧熔炼制备试样的导热率为67.2W/(m.K),熔点为1157.27℃,感应熔炼喷铸工艺制备试样的导热率为47.8W/(m.K)。 展开更多

关键词 Cu-11Ni-2W合金 真空非自耗电弧熔炼 高频感应熔炼喷铸成型 组织 导热性能

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知识窗

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《制造技术与机床》 北大核心 2019年第2期171-171,共1页

自耗电极(consumable electrode)一种特殊电极。用规定成分的合金制成。在熔炼过程中,不仅作为燃弧电极,而且本身逐渐熔化成需要的合金液。常用于电渣熔炼和真空自耗电弧熔炼。自紧密封(self-tightening sealing)压力载荷使密封力有增... 自耗电极(consumable electrode)一种特殊电极。用规定成分的合金制成。在熔炼过程中,不仅作为燃弧电极,而且本身逐渐熔化成需要的合金液。常用于电渣熔炼和真空自耗电弧熔炼。自紧密封(self-tightening sealing)压力载荷使密封力有增加趋势的密封称自紧密封。自检验码(self-checking code)数据的一种编码,所设计的结构允许快速检测出无效码。可以检测出几乎所有的错误(但不能校正)。亦称错误检测码,错误检验码。 展开更多

关键词 真空自耗电弧熔炼 知识 自耗电极 自紧密封 快速检测 熔炼过程 电渣熔炼 压力载荷

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