Komplett produksjonsprosess fra Titanium Svamp til Titanium Ingot
Titansvamp har en porøs, løs bikakestruktur og kan ikke brukes direkte til dyp bearbeiding som valsing og smiing. Den må fortettes gjennom vakuum--temperatursmelting for å fjerne urenheter, eliminere porøsitet og danne tette og jevne titanblokker (rene titanblokker og titanlegeringsblokker). For tiden er Vacuum Arc Remelting (VAR) den ordinære industrielle prosessen. For høy-luftfarts- og medisinsk-kvalitets titanblokker er Electron Beam Cold Hearth Melting (EBCHM) tatt i bruk for videre rensing. Den fullstendige standardiserte produksjonsprosessen er beskrevet nedenfor.
1. Råvareforbehandling: Knusing, sikting og sortering
Titansvampklumper produsert ved reduksjon og destillasjon gjennomgår mekanisk knusing, sikting og manuell sortering. Overflateoksidlag, inneslutninger, rester av magnesiumklorid og misfargede materialer fjernes. Svampen er klassifisert i henhold til nasjonale standardkvaliteter (MHTi0 / MHTi1~MHTi4) med streng kontroll av oksygen, nitrogen, karbon, jern og andre viktige urenheter for å sikre konsistent råstoffrenhet. Resterende fuktighet og adsorbert gass i porene til titansvamp er fullstendig eliminert for å redusere gassabsorpsjon og forhindre porøsitetsdefekter under påfølgende vakuumsmelting.
2. Batching og blanding: Pure Titanium & Alloy Proporsjonering
For produksjon av ren titan ingot, brukes høy-titansvamp av tilsvarende kvalitet som eneste råmateriale. For legeringsblokker som TC4 og TA10, er aluminium-vanadium-mesterlegeringer og andre rene metalladditiver nøyaktig proporsjonert i samsvar med standarder for kjemisk sammensetning. Alle operasjoner utføres i et rent miljø med lite-støv for å unngå sekundær forurensning. Dette sikrer ensartet kjemisk sammensetning og stabil batchkonsistens for hver ovn, i samsvar med ASTM og GB/T high-materialstandarder.
3. Komprimering: Klargjøring av forbrukselektroder
Proporsjonerte titansvamppartikler og legeringsadditiver presses til kompakte lange elektrodeemner med høy-tetthet via kald isostatisk pressing eller dysepressing. Komprimeringsprosessen eliminerer løse porer og forbedrer elektrodetettheten, og sikrer stabil lysbuedannelse og konsekvent mating under smelting. Den forhindrer effektivt buebrudd, materialkollaps og komponentsegregering.
4. Elektrodemontering og vakuumsveising
Flere pressede elektrodeemner settes sammen og -stumsveises til en komplett forbrukselektrode ved vakuumargon-sveising. Sveiser inspiseres feilfritt for å sikre at ingen sprekker eller inneslutninger. Elektrodeoverflaten blir deretter finpolert for å fjerne oksidlag, grader og oljeforurensninger, eliminere overflateforurensningskilder og opprettholde innledende smeltingsrenhet.
5. Vakuumbueomsmelting (kjerneprosess)
Den ferdige forbrukselektroden heises inn i en vakuumbueomsmeltingsovn (VAR). Ovnen forsegles og evakueres til høyvakuum for å fjerne luft, fuktighet og gjenværende gassformige urenheter. Etter å ha nådd standardvakuumnivået, tennes en elektrisk lysbue mellom elektroden og den vann-avkjølte kobberdigelen. Under ultra-høy temperatur over 1700 grader smelter titanelektroden gradvis, og den smeltede titanvæsken drypper ned i digelen.
Det høye-vakuummiljøet fjerner effektivt hydrogen, oksygen, nitrogen og resterende magnesiumklorid. Den vann-avkjølte digelen muliggjør progressiv størkning av smeltet titan, og danner tette, pore-frie og jevne sylindriske titanblokker. High-industrielle titanblokker bruker vanligvis sekundære eller tertiære omsmeltingsprosesser for å homogenisere den kjemiske sammensetningen ytterligere, foredle kornstrukturen og fullstendig eliminere interne defekter.
6. Avkjøling, demolding og overflatebehandling
Etter smelting avkjøles ovnen sakte under trykk for å unngå indre stress og sprekker forårsaket av raskt temperaturfall. Når den er avkjølt til romtemperatur, tas blokken ut av formen. Etterfølgende overflatebehandlinger inkluderer hudavskalling, dreiing og sliping for å fjerne overflateoksidasjon, ujevne lag, mikrosprekker og avskalering, noe som sikrer jevnt utseende og standardiserte dimensjoner.
7. NDT og fysisk og kjemisk inspeksjon
Det gjennomføres omfattende kvalitetstester på ferdige ingots. Ultralydtesting oppdager indre defekter som porøsitet, løshet, inneslutninger og sprekker. Optisk spektrumanalyse verifiserer den kjemiske sammensetningen av titanmatrisen og legeringselementene. Urenhetsinnhold av oksygen, nitrogen, karbon, hydrogen og jern er strengt testet, sammen med kornets enhetlighet og mekaniske egenskaper. Kun blokker som oppfyller alle standarder er kvalifisert.
8. Dimensjonering, skjæring og lagring
Kvalifiserte titanblokker er dimensjonert og -belagt i henhold til kundens krav. Hvert parti er merket med ovnsnummer, batchnummer, materialkvalitet, spesifikasjoner og inspeksjonsrapporter før lager. Ferdige titanblokker kan smides videre, rulles og ekstruderes til titanstenger, plater, rør, smiing og andre produkter, mye brukt i romfart, medisinsk implantasjon, halvledere, kjemisk korrosjonsbestandighet og nye energiindustrier.
Prosesssammendrag (konsist flytskjema)
Knusing og sortering → Presisjonsblanding → Elektrodekomprimering → Elektrodesveising og montering → Vakuumbueomsmelting → Kjøling og avstøpning → Overflateavskalling og etterbehandling → NDT og fysisk-kjemisk testing → Dimensjonering og ferdig titanblokk
