Täydellinen tuotantoprosessi titaanisienestä titaaniharkkoon
Titaanisienellä on huokoinen, löysä hunajakennorakenne, eikä sitä voida käyttää suoraan syväkäsittelyyn, kuten valssaukseen ja takomiseen. Se on tiivistettävä tyhjiösulattamalla korkeassa{1}}lämpötilassa epäpuhtauksien poistamiseksi, huokoisuuden poistamiseksi ja tiheiden ja tasaisten titaaniharkkojen (puhdas titaaniharkot ja titaaniseosharkot) muodostamiseksi. Tällä hetkellä tyhjiökaariremelting (VAR) on valtavirran teollinen prosessi. Huippuluokan-ilmailu- ja lääketieteellisten{5}}titaaniharkkojen osalta käytetään elektronisuihkukylmäsulatustekniikkaa (EBCHM) jatkopuhdistukseen. Täysi standardoitu tuotantoprosessi on kuvattu alla.
1. Raaka-aineen esikäsittely: murskaus, seulonta ja lajittelu
Pelkistämällä ja tislaamalla valmistetuille titaanisienipakkareille suoritetaan mekaaninen murskaus, seulominen ja manuaalinen lajittelu. Pintaoksidikerrokset, sulkeumat, jäännös magnesiumkloridi ja värjäytyneet materiaalit poistetaan. Sieni luokitellaan kansallisten standardiluokkien (MHTi0 / MHTi1 ~ MHTi4) mukaan ja valvotaan tiukasti happea, typpeä, hiiltä, rautaa ja muita keskeisiä epäpuhtauksia tasaisen raaka-aineen puhtauden varmistamiseksi. Jäännöskosteus ja adsorboitunut kaasu titaanisienen huokosista eliminoidaan täysin kaasun imeytymisen vähentämiseksi ja huokoisuusvirheiden estämiseksi myöhemmän tyhjiösulattamisen aikana.
2. Annostelu ja sekoitus: Pure Titanium & Alloy Proportioning
Puhtaan titaaniharkon valmistuksessa käytetään ainoana raaka-aineena korkean -puhtauden vastaavaa titaanisientä. Seosharkkojen, kuten TC4 ja TA10, alumiini-vanadiinin perusseokset ja muut puhtaat metallin lisäaineet on mitoitettu tarkasti kemiallisen koostumuksen standardien mukaisesti. Kaikki toiminnot suoritetaan puhtaassa, -pölyttömässä ympäristössä sekundaarikontaminaation välttämiseksi. Tämä varmistaa jokaisen uunin tasaisen kemiallisen koostumuksen ja vakaan eräkonsistenssin ASTM:n ja GB/T:n huippuluokan materiaalistandardien mukaisesti.
3. Tiivistysmuodostus: Kulutuselektrodin valmistelu
Suhteelliset titaanisienihiukkaset ja seosainelisäaineet puristetaan suuritiheyksisiksi, kompakteiksi pitkiksi elektrodiaihioiksi kylmä-isostaattisella tai meistillä. Tiivistysprosessi eliminoi irtonaiset huokoset ja parantaa elektrodien tiheyttä varmistaen vakaan kaaren muodostumisen ja tasaisen syötön sulamisen aikana. Se estää tehokkaasti valokaaren murtumisen, materiaalin romahtamisen ja komponenttien erottelun.
4. Elektrodikokoonpano ja tyhjiöhitsaus
Useita puristettuja elektrodiaihioita kootaan ja pä{0}}hitsataan täydelliseksi kulutuselektrodiksi tyhjiöargonhitsauksella. Hitsaukset tarkastetaan virheettömästi, jotta varmistetaan, ettei niissä ole halkeamia tai sulkeumia. Elektrodin pinta kiillotetaan sitten hienoksi oksidikerrosten, purseiden ja öljyn epäpuhtauksien poistamiseksi, eliminoi pinnan saasteet ja säilyttää alkuperäisen sulamispuhtauden.
5. Tyhjiökaarisulatus (ydinprosessi)
Valmis kuluva elektrodi nostetaan tyhjiökaariremelting (VAR) -uuniin. Uuni suljetaan ja tyhjennetään korkeaan tyhjiöön ilman, kosteuden ja jäännöskaasumaisten epäpuhtauksien poistamiseksi. Kun standardityhjiötaso on saavutettu, sähkökaari syttyy elektrodin ja vesi-jäähdytetyn kupariupokkaan väliin. Ultra-yli 1700 asteen lämpötilassa titaanielektrodi sulaa vähitellen ja sula titaanineste tippuu upokkaan.
Korkea{0}}tyhjiöympäristö poistaa tehokkaasti vedyn, hapen, typen ja jäljellä olevan magnesiumkloridin. Vesijäähdytteinen upokas mahdollistaa sulan titaanin asteittaisen kiinteytymisen, jolloin muodostuu tiheitä, huokosvapaita ja tasalaatuisia sylinterimäisiä titaaniharkkoja. Huippuluokan -teolliset titaaniharkot käyttävät yleensä toissijaisia tai tertiäärisiä uudelleensulatusprosesseja kemiallisen koostumuksen homogenisoimiseksi, raerakenteen jalostamiseksi ja sisäisten vikojen poistamiseksi.
6. Jäähdytys, purkaminen ja pinnan viimeistely
Sulamisen jälkeen uuni jäähtyy hitaasti paineen alaisena välttääkseen nopean lämpötilan laskun aiheuttaman sisäisen jännityksen ja halkeilun. Kun harkko on jäähtynyt huoneenlämpötilaan, se puretaan muotista. Myöhemmät pintakäsittelyt sisältävät ihon kuorinta, sorvausta ja hiontaa pinnan hapettumisen, epätasaisten kerrosten, mikrohalkeamien ja hilseilyn poistamiseksi, mikä varmistaa sileän ulkonäön ja standardoidut mitat.
7. NDT ja fyysinen ja kemiallinen tarkastus
Valmiille harkoille tehdään kattavat laatutestit. Ultraäänitestaus havaitsee sisäiset viat, kuten huokoisuuden, löysyyden, sulkeumat ja halkeamat. Optinen spektrianalyysi varmistaa titaanimatriisin ja seosaineelementtien kemiallisen koostumuksen. Hapen, typen, hiilen, vedyn ja raudan epäpuhtauspitoisuudet sekä rakeiden tasaisuus ja mekaaniset ominaisuudet testataan tarkasti. Vain kaikki standardit täyttävät harkot ovat kelpuutettuja.
8. Mitoitus, leikkaus ja varastointi
Hyväksytyt titaaniharkot mitoitetaan ja päädytään{0}} asiakkaan vaatimusten mukaan. Jokainen erä on merkitty uunin numerolla, eränumerolla, materiaalilaadulla, tekniset tiedot ja tarkastusraportit ennen varastointia. Valmiita titaaniharkkoja voidaan edelleen takoa, valssata ja suulakepuristaa titaanitankoiksi, -levyiksi, -putkiksi, taoksiksi ja muihin tuotteisiin, joita käytetään laajalti ilmailu-, lääketieteellisessä implantaatiossa, puolijohteissa, kemiallisessa korroosionkestävyydessä ja uudessa energiateollisuudessa.
Prosessin yhteenveto (tiivis vuokaavio)
Murskaus ja lajittelu → Tarkkuusannostus → Elektrodien tiivistäminen → Elektrodien hitsaus ja kokoonpano → Tyhjiökaarisulatus → Jäähdytys ja purku → Pinnan kuorinta ja viimeistely → NDT ja fyysinen{0}}kemiallinen testaus → Mitoitus ja viimeistelty titaaniharkko
