Krajem 1940-ih, tehnologija vakuumskog topljenja elektroda vlastite potrošnje (VAR) je u osnovi sazrela. Što se tiče procesa topljenja, za složene grupne elemente legure titanijuma klase vazduhoplovstva i rotora, trostruki VAR proces se generalno usvaja kako bi se poboljšala uniformnost sastava ingota, smanjili nedostaci kao što su uključivanje i segregacija i poboljšala konzistencija kvaliteta serije.
Za legure titana Ti-6246, Ti-17 i Ti-1023 koje sadrže više -stabilizujućih elemenata (Mo, Cr, Fe, itd.), potrebno je smanjiti gustinu struje tokom posljednjeg VAR topljenje da inhibira stvaranje teške -stabilizirajuće dendritske segregacije elemenata kontroliranjem brzine topljenja i skrućivanja.
Trenutno, razvoj nekih primjenjivih na VAR topljenje, novih sredstava za praćenje, kao što je kompanija ATI iz Sjedinjenih Država koja se koristi za sprječavanje bočnog luka i tehnologije senzora položaja luka, operater može promatrati kretanje luka i konture rastopljenog materijala u trodimenzionalnom prostoru. slika. Osim toga, neki novorazvijeni softver za simulaciju topljenja, sposoban za numeričku simulaciju stvarnog procesa topljenja.
Pored VAR metode topljenja, razvijeno je topljenje hladnog ognjišta (CHM) za pripremu ingota od legure titanijuma, koje se prema izvoru toplote kategoriše u dve vrste, i to elektronsko snop hladno topljenje (EBCHM) i plazma hladno. topljenje ognjišta (PACHM). Praksa pokazuje da je topljenje u hladnom sloju znatno bolje od VAR taljenja u eliminaciji inkluzija visoke gustine, inkluzija male gustine i poboljšanju homogenosti kompozicije, čime se ostvaruje čista proizvodnja materijala od legura titanijuma „nula defekata“ i postaje nezaobilazna tehnologija topljenja za proizvodnja titanijumskih legura visokih performansi, više komponenti i visoke čistoće.
Trenutno su Sjedinjene Države realizovale industrijaliziranu proizvodnju visokokvalitetnih titanijumskih legura ingota hladnog ognjišta i metodu hladnog ognjišta topljenja u standarde materijala, kao što je GE standard "visokokvalitetno kovanje Ti-17 titanijuma legirani dijelovi“ propisuje da: legure titana koje se koriste za rotirajuće dijelove daju prednost upotrebi materijala C razreda, odnosno hladno ložište + vakuumsko samopotrošnjačko topljenje (HM + VAR); C-grade materijali; C-grade + VAR; Materijali C-grade se prvenstveno koriste za legure titana. VAR); C razred može zamijeniti B razred (tri puta vakuumsko autopotrošno topljenje); ostali standardi "Visok kvalitet i standardni kvalitet + kovani Ti-6Al-4V dijelovi od legure titanijuma", "Visoki kvalitet Ti-6Al-4V oštrice od legure titanijuma", " Visok kvalitet + kovani Ti-6242 titanijumski delovi" itd. Uključen je i materijal najvišeg kvaliteta "HM+VAR".
Tehnologija topljenja na hladnom ložištu elektronskim snopom je topljenje legura titanijuma unutar zatvorene komore vakuumske peći, a tehnološki napredak postignut poslednjih godina uključuje: poboljšanje rasporeda ložišta, dobijanje ingota različitih oblika (kvadratni ravni ingoti, šuplji ingoti debelih zidova ), i poboljšanje efikasnosti proizvodnje; i usvajanje tehnologije digitalne simulacije topljenja, koja može precizno simulirati trodimenzionalnu morfologiju rastopljenog bazena, međufazne uslove tečnost-čvrsta materija, uslove interfejsa bočnih zidova i predviđanje temperature ingota tokom prelazne faze skrućivanja. Američka organizacija za standarde za vazduhoplovne materijale razvila je jedno hladno ognjište za proizvodnju standarda materijala od legura titanijuma, odnosno AMS6945 (uzimajući u obzir isparavanje Al elemenata visokog pritiska pare u uslovima visokog vakuuma tokom EBCHM topljenja, potrebu da se na odgovarajući način poveća sadržaj Al ), tako da jedno EBCHM taljenje Ti-6Al-4V lima umjesto VAR topljenja ili proizvoda "HM + VAR" lima.
Još jedna važna upotreba topljenja elektronskim snopom u hladnom ognjištu je recikliranje ostataka titanijuma, a TIMET je pokrenuo posao reciklaže pod nazivom "Toll Melting", koji omogućava zatvorenu petlju recikliranja ostataka titanijuma koje isporučuju kupci u ingote ili međudelove pomoću EBCHM topljenja. , osiguravajući da se sirovine kupaca vrate u njihove lance nabavke proizvoda, dodatno smanjujući troškove. U 2015. godini, VSMPO je instalirao peć za topljenje s ljuskom (SAR: skull arc melting), realizujući recikliranje ostataka titanijuma sa visokom dodanom vrednošću (titanijumske strugotine i grudve) i dobijajući velike ekonomske koristi. Prema statistikama, Kina je u posljednjoj deceniji ili tako nešto opremljena sa gotovo 10 setova peći za topljenje s hladnom ognjištem elektronskim snopom, odnosno u grupama Baoti Group, Baosteel Group, Luoyang Shuangrui Wanji, Yunnan Titanium Industry, Qinghai Jouneng Titanium Industry, Panzhihu Cloud Industrija, Shaanxi Tiancheng Aerospace Materials i druga poduzeća.
Kineske peći za topljenje plazme u hladnom sloju postoje samo tri, respektivno, za Kineski razvoj svemira u Pekingu, Institut za istraživanje materijala u avijaciji, Institut za metale Kineske akademije nauka i poseban čelik Baosteel u vlasništvu. Topljenje u hladnom sloju plazme zahteva inertni gas Ar ili He kao izvor toplote, On je najbolji medij plazme, upotreba He gasa za postizanje visoke toplotne efikasnosti, ali zbog nedostatka resursa He gasa u Kini, visoka cena He plina dovodi do visokih troškova topljenja, industrijska proizvodnja je ograničena. Toplotna efikasnost dobijena upotrebom Ar gasa je niska, a pregrijavanje taline je mala, što utiče na brzinu topljenja, što dovodi do sporog razvoja plazma tehnologije topljenja hladnog sloja u Kini. Trenutno, domaći standardi za šipke i otkovke od legure titanijuma za vazduhoplovnu i rotorsku klasu (uključujući nacionalne vojne standarde i standarde za vazduhoplovstvo) još uvek ne uključuju metodu topljenja u hladnom sloju. Trebali bismo u potpunosti iskoristiti sveobuhvatne povoljne resurse domaćih instituta za projektovanje avio-motora, instituta za inženjering i istraživanje primjene, proizvođača titanijuma, proizvođača otkovaka, fabrika glavnih motora itd., i formirati zajedničku radnu grupu za promicanje primjene Tehnologija topljenja u hladnom sloju u proizvodnji visokokvalitetnih materijala od legura titanijuma za vazduhoplovstvo. Aplikacija.
