Вакуумне дугове плавлення (VAR) є одним із найбільш часто використовуваних методів плавлення титанових сплавів, і процес можна розділити на три етапи: запуск дуги для встановлення періоду купи розплаву, період нормального плавлення та період усадки. Якщо злиток плавиться без усадки, то усадка зосереджена на 1/2 глибини ванни розплаву, тоді як глибина ванни розплаву при нормальному плавленні > діаметр тигля!1.
Усадка головки злитка титанового сплаву пов'язана з миттєвим відключенням живлення в кінці плавлення, так що поверхня басейну розплаву перед внутрішнім затвердінням, залишковий газ не виводиться своєчасно та утворення газових отворів, тобто ці отвори, усадочні отвори. Злиток у подальшій обробці з частиною отвору для усадки потрібно видалити, видаленою частиною є стояки, як правило, відповідно до утилізації залишкового матеріалу. Для того, щоб підвищити швидкість матеріалу, як правило, в останньому плавленні пізньої додаткової операції усадки, тобто крок за кроком, щоб зменшити струм, щоб глибина розплавленої ванни від дна до верху поступово зменшувалася. Наприкінці усадки заповнення поверхня ванни розплаву знаходиться в рідкому стані, електрод в основному не витрачається, нового розчину немає, але глибина ванни розплаву зменшилася, домішкові елементи та гази піднімаються вгору. , завдяки чому отвори для усадки стають меншими та дрібнішими. Чим довше час надолуження усадки, тим дрібніше стояки. Таким чином, у промисловому виробництві, щоб підвищити рівень успішності злитків титанового сплаву, зазвичай подовжують час усадки, але це може призвести до таких проблем: (1) усадка в усадку, збільшення труднощів ультразвукової дефектоскопії стояків зливків, підвищення ризику виникнення дефектів зливків у виробах кування, успадкованих; (2) для деяких злитків титанового сплаву, що містять Fe, Mo, Zr та інші елементи, схильні до сегрегації, головка головки схильна до мікросегрегації та навіть до некваліфікованого складу; (3)) ситуація; (4) злитки будуть тим дрібнішими, чим дрібнішим стояк. (iii) розмір зерна головки зливка значно більший, ніж інші частини того самого процесу після кування, поковки, виготовлені головкою зливка та інші частини виробництва поковок в організації, є відмінності в продуктивності.
Відповідно до особливостей процесу охолодження процес усадки поділяється на три етапи: початковий період, період охолодження та період випічки. У початковий період усадки величина струму плавлення до усадки визначає глибину ванни розплаву, тому струм плавлення є ключовим контрольним параметром. У період охолодження, на основі струму та швидкості плавлення в стабільному періоді плавлення, швидкість плавлення зменшується шляхом зменшення струму крок за кроком, щоб зменшити металеву рідину, що надходить у ванну розплаву, так що ванна розплаву поступово та стабільно стане дрібніші та стискаються з більшою, але відповідною швидкістю, таким чином зменшуючи глибину стояків і розмір отворів для усадки швидким і надійним способом. З охолодженням усадки деяка кількість електрода, зарезервованого для усадки, поступово розплавляється. Період охолодження поділяється на швидке зменшення струму та ступінчасте зменшення струму відповідно до різних швидкостей зменшення струму. Тривалість швидкого зменшення струму менша, тоді як тривалість ступінчастого зменшення струму довша, а швидкість зменшення ступінчастого зменшення струму є постійною, тому дослідження зосереджено на тривалості ступінчастого зменшення струму. Період випікання полягає в підтримці невеликого струму, так що поверхня розплавленої ванни перебуває в незатверділому стані, домішки та гази плавають, розплавлена ванна продовжує ставати мілкою, подальше зменшення глибини стояка та розміру отвору для усадки; цей етап течії залишається незмінним, а увага при дослідженні зосереджена на тривалості випікання.
На основі наведеного вище аналізу злиток титанового сплаву TC11 з більшою кількістю легуючих елементів, який зазвичай використовується в промисловості, був обраний як об’єкт для дослідження впливу трьох ключових параметрів, а саме струму плавлення, тривалості струму зниження та тривалості випікання, на підвищення глибини кратера, розподілу компонентів головки та розміру зерна з метою вдосконалення існуючого процесу та надання еталонного зразка для формулювання наступного процесу заповнення усадкою для інших ливарних зливків.
Висновок
(1) Глибина стояка, відхилення складу головки та середній розмір зерна злитка титанового сплаву TC11 збільшуються зі збільшенням струму плавлення VAR.
(2) З подовженням тривалості охолодження глибина стояка злитка зменшується, і існує певна лінійна залежність між ними: H =-1.81+205.93. Подовження тривалості охолодження не має великий вплив на склад головки злитка та середній розмір зерна.
(3) Зі збільшенням тривалості випікання глибина стояка зливка зменшується, але це призведе до відхилення складу головки зливка та збільшення середнього розміру зерна. (4) Перед плавленням і усадкою VAR, використовуючи менший струм плавлення, подовжуючи період охолодження та контролюючи тривалість випічки, ми можемо отримати злитки титанового сплаву TC11 з невеликою глибиною стояка, однорідним складом і кращим розміром зерна.
