Rolul topirii arcului de vid
Retopirea cu arc de vid, abreviat VAR, este etapa finală de topire pentru majoritatea aliajelor de titan, inclusiv TC11. Un electrod consumabil este topit printr-un arc electric în interiorul unei camere cu vid, iar metalul topit se solidifică într-un creuzet de cupru răcit cu apă-. VAR îndepărtează impuritățile volatile, controlează solidificarea și produce structura omogenă a lingoului necesară pentru forjarea ulterioară.
Fundal din aliaj TC11
TC11 este un aliaj de titan alfa-beta rezistent la căldură cu 5,8 până la 7,0% aluminiu, 2,8 până la 3,8% molibden, 0,8 până la 2,0% zirconiu și 0,20 până la 0,35% siliciu. Este proiectat pentru service până la aproximativ 500 de grade Celsius și este utilizat pentru discurile și paletele compresoarelor din motoarele de avioane. Calitatea lingoului este critică deoarece defectele formate în timpul topirii persistă pe parcursul întregii procesări din aval.
Alimentarea cu electrozi și controlul vitezei de topire
În VAR, electrodul este alimentat în jos în spațiul arcului, în timp ce un sistem de control menține curentul și tensiunea țintă. Viteza de alimentare determină viteza de topire, care la rândul său controlează adâncimea și forma bazinului de topire. O viteză de topire stabilă și controlată produce un bazin de mică adâncime care se solidifică cu o structură fină și uniformă, în timp ce alimentarea neregulată provoacă fluctuații ale bazinului și defecte de solidificare.
Efecte asupra segregării și porozității
Alimentarea inconsecventă cu electrozi poate perturba bazinul de lichid și poate promova macrosegregarea elementelor din aliaj, în special în aliajele cu elemente grele, cum ar fi molibdenul. De asemenea, poate prinde gaze și poate provoca contracția porozității în partea superioară a lingoului. Hrănirea atentă menține solidificarea lină, astfel încât lingoul să fie solid, cu compoziția chimică uniformă pe lungime și pe rază.
Verificarea calității lingoului
După VAR, lingourile sunt inspectate prin metode cu ultrasunete și prin prelevare chimică de sus și de jos. Suprafața lingoului este condiționată pentru a elimina defectele înainte de forjare. Examinarea microstructurală a probelor confirmă lipsa incluziunilor și structura anormală a granulelor. Înregistrările topiturii, inclusiv viteza de alimentare, nivelul curentului și al vidului, sunt documentate pentru fiecare lingot.
Măsuri practice de control
Cuptoarele VAR moderne folosesc controlul automat al alimentării cu electrozi bazat pe tensiunea arcului și detectarea scurtelor căderi, care menține un interval constant al arcului. Curentul de topire este redus treptat spre sfârșitul căldurii pentru a controla blatul fierbinte și a minimiza defectele de contracție. Aceste măsuri, combinate cu pregătirea curată a electrodului, oferă calitatea lingoului pe care o cer aplicațiile TC11.
Întrebări frecvente
Î: Ce este retopirea cu arcul de vid?
R: VAR este un proces secundar de topire în care un electrod consumabil este topit printr-un arc în vid și solidificat într-un creuzet de cupru răcit cu apă{0}}.
Î: De ce este TC11 topit de VAR?
R: VAR îndepărtează impuritățile volatile și controlează solidificarea, producând lingoul sonor omogen pe care îl necesită forjarea TC11.
Î: Cum afectează alimentarea cu electrozi calitatea lingoului?
A>R: Viteza de alimentare controlează viteza de topire și forma bazinului topit, care determină segregarea, porozitatea și structura de solidificare a lingoului.
Î: Ce defecte poate cauza alimentarea slabă VAR?
R: Hrănirea neregulată poate cauza macrosegregare, porozitate gazoasă, cavități de contracție și structură ne-uniformă a cerealelor în lingou.
Î: Cum se verifică calitatea lingoului TC11?
R: Lingourile sunt verificate prin inspecție cu ultrasunete, prelevare de probe chimice și examinare microstructurală, cu înregistrări de topire care documentează procesul.
