张英明
,
周廉
,
孙军
,
韩明臣
,
杨建朝
,
赵永庆
稀有金属材料与工程
电子束冷床熔炼工艺作为一种新熔炼技术,可应用于生产航空发动机转动件用优质钛合金和回收残钛.利用500 kW电子束冷床熔炼设备,研究了熔炼速度与Ti64合金铸锭化学成分和TiN夹杂溶解速度的关系.熔炼速度分别为70,100,140 kg/h时,Al挥发损失分别为22%、16%、12%.经超声探伤,在熔炼电极中加入的TiN夹杂能够全部消除.所熔炼的铸锭外部是均匀的柱状晶粒,心部是细小的晶粒.
关键词:
钛
,
电子束冷床熔炼
,
铝挥发
,
TiN夹杂
,
真空熔炼
张英明
,
周廉
,
孙军
,
韩明臣
,
倪沛彤
,
潘志强
,
陈杜鹃
钛工业进展
doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2008.04.004
为了提高钛合金的冶金质量和回收钛合金废料,电子束冷床熔炼技术作为代替真空自耗电弧熔炼的先进熔炼技术,在钛工业中的应用越来越广泛.本文综述了电子束冷床熔炼技术的工作原理及特点,和钛合金冷床熔炼过程中去除硬α相夹杂和控制Al元素挥发的研究进展,最后介绍了我国电子束冷床熔炼技术现状.
关键词:
钛合金
,
真空熔炼
,
电子束冷床熔炼
,
低密度夹杂
罗雷
,
于兰兰
,
雷文光
,
毛小南
,
杨冠军
,
牛蓉蓉
,
张英明
,
王琛
稀有金属材料与工程
建立了TC4合金电子束冷床熔炼过程熔体中各元素饱和蒸气压的数学计算模型,利用该模型计算了TC4合金熔体中各元素的饱和蒸气压及其挥发速率,与实验结果基本一致.计算结果表明,在相同温度下,Al元素的饱和蒸气压最大,是其它两种元素的几百倍,挥发损失也最为严重.随着熔体温度的增加,挥发趋势也增大.V元素的挥发很少,可以忽略.此外,电子束冷床熔炼去除杂质效果显著,熔炼出的铸锭成分符合国家标准.
关键词:
电子束冷床熔炼
,
合金元素
,
挥发损失
,
数学模型
雷文光
,
于兰兰
,
毛小南
,
罗雷
,
张英明
,
侯智敏
中国有色金属学报
利用PROCAST有限元软件对电子束冷床熔炼TC4钛合金连铸凝固过程进行数值模拟,研究不同工况条件下的温度场分布规律、熔池形状以及组织分布特征.结果表明:在相同的浇注温度条件下,随着铸造速度的增加,熔池加深,糊状区域变浅,初生枝晶半径和二次枝晶臂间距逐渐增加,凝固组织变得粗大.而在铸造速度相同的条件下,随着浇注温度的提高,过热度增大,熔池加深,糊状区域变浅,合金的晶粒尺寸增大.在本实验条件下,选择铸造速度10 mm/min以及浇注温度1 760 ℃作为最佳工艺参数,这有利于在保证较高生产效率的同时,获得组织细小、冶金质量优良的钛合金铸锭.
关键词:
钛合金
,
电子束冷床熔炼
,
连铸
,
浇注温度
,
铸造速度
,
PROCAST
罗雷
,
毛小南
,
雷文光
,
于兰兰
,
杨冠军
中国有色金属学报
利用ANSYS软件对电子束冷床熔炼TC4钛合金过程进行模拟研究.结果表明:熔体从冷床滴入坩埚之后,主要出现熔体升温、形成稳定熔池、熔体凝固、熔体温度下降和凝固结束这5个阶段.在开始熔炼时,熔体温度较低,升温也比较慢,但随着熔炼的进行,熔体升温加快,并维持在高温状态,最后熔体发生凝固降温,且降温速度很快.降温过程主要分为两个阶段,在快速降温阶段,熔体快速出现部分凝固,而在降温平衡阶段,熔体主要进行补缩.当降温时间达到500 s时,熔体温度基本保持不变.
关键词:
电子束冷床熔炼
,
TC4钛合金
,
温度场
,
模拟
张英明
,
孙军
,
韩明臣
,
周廉
,
杨建朝
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2007.05.013
由于电子束冷床熔炼的高真空引起TC4合金中的Al元素挥发损失,不利于控制铸锭Al含量.本文研究了TC4合金在500 kW电子束冷床炉上的熔炼工艺.结果表明,熔炼过程中,Al的挥发损失最为严重,为12%～22%.铸锭的宏观组织均匀,结晶晶粒为从外向内向上的柱状晶,铸锭心部是等轴晶.所生产的TC4铸锭经锻造加工,棒材力学性能符合国家标准.生产TC4铸锭的合适工艺为:原料中的Al质量分数应控制在7.0%～7.5%,熔炼功率为250 kW,熔化速度为100 kg/h.
关键词:
TC4钛合金
,
电子束冷床熔炼
,
Al的挥发损失
,
低成本钛合金
韩明臣
,
周义刚
,
赵铁夫
,
张英明
,
周廉
,
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.z1.014
使用M9100图像高温仪精确测定了TC4合金电子束冷床熔炼时坩埚和冷床熔池表面的温度.结果表明,结果表明,熔炼工艺参数如熔化速度、熔炼功率、电子束扫描方式和扫描频率都会对熔池表面温度产生剧烈影响.
关键词:
电子束冷床熔炼
,
钛合金TC4
,
熔池表面温度
,
熔炼参数
韩明臣
,
张英明
,
周义刚
,
赵铁夫
,
杨建朝
,
李军
,
周廉
稀有金属材料与工程
通过添加人工夹杂,研究了TC4合金电子束冷床熔炼(EBCHM)过程中LDI和HDI夹杂的溶解和沉淀去除.结果表明,高温下TiN与基体钛之间存在扩散反应,从而使TiN在一定时间内可溶解于基体钛中,尺寸2.5 mm的TiN粒子可在1800℃,5 min时间内完全溶解消失.氮化的海绵钛粒子和WC粒子在冷床中有足够的时间溶解上浮/下沉,达到完全去除的目的.EBCHM去除LDI和HDI的精炼机制为溶解和密度差作用.
关键词:
LDI
,
HDI
,
TC4钛合金
,
电子束冷床熔炼
,
精炼
