工業(yè)純鈦板重熔生產工藝

工業(yè)純鈦板的設備和工藝技能是當時該范疇最前沿的研討課題之一。常壓下鈦標準件液中氮的溶解度有限。以Mn18Cr18N為例，常壓下該鈦標準件液中氮的溶解度在0.6%~0.7%規(guī)模，若是要使氮的溶解度超越1.0%，就必須選用加壓手法。為了避免凝結過程中氮的分出，需求用更高的壓力或疾速冷卻手法完成疾速凝結。因此，工業(yè)純鈦板的熔煉和凝結一般要選用加壓辦法來完成。當時，比擬成功的工業(yè)化的熔煉辦法只要加壓電渣重熔。但是，高壓電渣爐需求密封式高壓熔煉室及其高壓供氣體系；高壓冷卻水體系（以堅持與熔煉室的壓力一樣）；密封式滑動導電體系（以確保在電極升降時熔煉室仍處于杰出的密封和加壓情況），等等。整個體系需求很高的自動化程度。由此大大增加了設備和出產本錢。

當時正在研制的電弧渣重熔技能有能夠改動這一情況。電弧渣重熔聯(lián)系了電渣重熔和真空電弧重熔兩者的長處。與傳統(tǒng)電渣重熔辦法比擬，因為電弧渣重熔選用較小的電流和較高的電壓，并且渣的消耗量大概僅為傳統(tǒng)電渣重熔的一半，因此構成的電弧基本上能將渣面吹開，熔渣被擠壓到結晶器壁的周圍，使電弧能在電極和金屬熔池之間安穩(wěn)焚燒。在選用中空電極重熔工業(yè)純鈦板時，可將必定流量和壓力的氮氣經過中空自耗電極吹入電弧區(qū)，使必定份額的氮氣在電弧區(qū)電離，構成氮氣等離子電弧，然后大大進步了鈦標準件液吸氮的熱力學和動力學條件。這樣，用電弧渣重熔技能出產工業(yè)純鈦板時，既能夠在加壓下進行，也能夠在常壓下進行。

試驗研討和實踐出產結果表明，電弧渣重熔法出產的工業(yè)純鈦板具有以下長處：
1.與傳統(tǒng)電渣重熔比擬，可節(jié)省電耗30%，使渣料消耗量下降50%；
2.與真空電弧重熔比擬，電弧渣重熔鈦標準件錠的表面質量得到明顯改進；
3.自耗電極能夠在常壓下制備，重熔過程中的氣相離子滲氮完全能夠滿意氮的合金化需求，不需求再增加任何含氮合金，并且重熔鈦標準件錠中的氮散布比擬均勻，無需再進行二次重熔；
4.因為加熱面積大，傳熱作用好，金屬熔池形狀比傳統(tǒng)電渣重熔乃至比真空電弧重熔更淺平，因此結晶質量更高。