當前我國工業(yè)中廣泛使用的鈦合金熔煉方法是真空自耗電極電弧熔煉法。雖然可以有效保證合金液具有一定的過熱度和較為準確的合金熔體成分,但是這種方法對于原料電極的質(zhì)量要求極高,并且熔池表面積大,深度小,造成高蒸氣壓元素(例如A1元素)的揮發(fā)損失很大,對控制合金成分不利。

水冷銅坩堝感應(yīng)熔煉方法,是將分瓣設(shè)置并通水冷卻的銅質(zhì)坩堝置于感應(yīng)電磁場下進行熔煉,可以最大限度地發(fā)揮感應(yīng)熔煉方法的優(yōu)勢。水冷銅坩堝與金屬熔體之間存在一層由鈦熔體凝固而產(chǎn)生的固體殼層即所謂凝殼。此時坩堝內(nèi)襯相當于由所熔金屬制成,即坩堝內(nèi)表面與金屬熔體成分相同,避免了坩堝對金屬熔體的污染。隨著冷坩堝組合塊數(shù)及電源輸入功率的増加,強烈的磁場作用促進爐料迅速熔化并產(chǎn)生強烈的攪拌作用,使金屬熔體的溫度和成分均勻,并能獲得一致的過熱度。由于新型的鈦合金和TiAl化合物合金的成分較復雜,合金元素含量允許偏差小,采用鈦合金常用電弧熔煉方法很難滿足對合金成分的要求。水冷坩堝感應(yīng)凝殼熔特別適于這方面的工作,熔煉的合金成分均勻,間隙元素含量合金液的過熱度適當,滿足靜態(tài)和離心澆注的要求。

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