1940. aastate lõpus on vaakum-isetarbimisega elektroodide kaarsulatustehnoloogia (VAR) põhimõtteliselt küpseks saanud. Sulamisprotsessi osas kasutatakse kosmose- ja rootoriklassi titaanisulamite keerukate rühmaelementide puhul üldiselt kolmekordset VAR-protsessi, et parandada valuploki koostise ühtlust, vähendada defekte, nagu kaasamine ja eraldamine, ning parandada konsistentsi. partii kvaliteediga.
Rohkem stabiliseerivaid elemente (Mo, Cr, Fe jne) sisaldavate Ti-6246, Ti-17 ja Ti-1023 titaanisulamite puhul on vaja voolutihedust viimase aja jooksul vähendada. VAR sulamine, et takistada tugeva stabiliseeriva elemendi dendriitide segregatsiooni teket, reguleerides sulamis- ja tahkumiskiirust.
Praegu on mõnede VAR-i sulatamisel kasutatavate seadmete väljatöötamine, uued seirevahendid, näiteks Ameerika Ühendriikide ATI ettevõte, mida kasutatakse külgkaare ja kaare asukoha tuvastamise tehnoloogia vältimiseks, saab operaator jälgida kaare liikumist ja sulanud materjali kontuuri kolmemõõtmelisel. pilt. Lisaks on mõni äsja välja töötatud sulamise simulatsioonitarkvara, mis suudab tegelikku sulamisprotsessi numbriliselt simuleerida.
Lisaks VAR-sulatusmeetodile on titaanisulamist valuplokkide valmistamiseks välja töötatud külmkoldessulatus (CHM), mis jaguneb soojusallika järgi kahte tüüpi, st elektronkiirega külmsulatus (EBCHM) ja plasma külmsulatus. kolde sulatamine (PACHM). Praktika näitab, et külmkihtsulatus on oluliselt parem kui VAR-sulatamine suure tihedusega inklusioonide ja madala tihedusega inklusioonide kõrvaldamisel ning koostise homogeensuse parandamisel, realiseerides seega titaanisulamist materjalide puhastootmise "nulldefektiga" ja muutudes asendamatuks sulatustehnoloogiaks suure jõudlusega, mitmekomponentsete ja kõrge puhtusastmega titaanisulamite tootmine.
Praegu on Ameerika Ühendriigid rakendanud kõrgekvaliteedilise titaanisulamist valuploki külmkoldes sulatamise tööstusliku tootmise ja külmkoldes sulatamise meetodit materjalistandarditesse, nagu GE standard "Ti-17 titaani kõrge kvaliteediga sepistamine". sulamist osad“ sätestab, et: pöörlevateks osadeks kasutatavad titaanisulamid eelistavad C-klassi materjalide kasutamist, st külmkolle + vaakum-omakulu sulatus (HM + VAR); C-klassi materjalid; C-klass + VAR; Titaanisulamite jaoks kasutatakse eelistatavalt C-klassi materjale. VAR); C-klass võib asendada B-klassi (kolmkordne vaakum-automaatne sulatamine); muud standardid "Kõrge kvaliteet ja standardkvaliteet + sepistatud Ti-6Al-4V titaanisulamist osad", "Kõrge kvaliteediga Ti-6Al-4V titaanisulamist terad", " Kvaliteetne + sepistatud Ti-6242 titaanosad" jne. Kaasas on ka kõrgeima klassi "HM+VAR" materjal.
Elektronkiire külmkolde sulatustehnoloogia on titaanisulamite sulatamine suletud vaakumpahju kambris ning viimastel aastatel tehtud tehnoloogilised edusammud on: kolde paigutuse parandamine, erineva kujuga valuplokkide (ruudukujulised lamedad valuplokid, paksuseinalised õõnsad valuplokid) saamine. ) ja tootmise efektiivsuse parandamine; ja sulamis-digitaalse simulatsioonitehnoloogia kasutuselevõtt, mis suudab täpselt simuleerida sulakogumi kolmemõõtmelist morfoloogiat, vedeliku-tahke liidese tingimusi, külgseinte liidese tingimusi ja valuploki temperatuuri ennustamist mööduva tahkumisetapi ajal. US Aerospace Materials Standards Organisation töötas välja titaanisulamite materjalistandardite, st AMS6945, ühe külmkolde tootmise (võttes arvesse kõrge aururõhuga Al-elementide lendumist kõrgvaakumi tingimustes EBCHM-i sulatamise ajal, vajadust suurendada sobivalt Al sisaldust ), nii et Ti-6Al-4V lehe üks EBCHM-sulatamine VAR-sulatamise või "HM + VAR" lehetoodete asemel.
Teine oluline elektronkiirega külmkoldes sulatamise kasutusala on titaani jääkide ringlussevõtt ja TIMET on käivitanud ringlussevõtu äri nimega "Toll Melting", mis võimaldab suletud ahelaga ringlusse võtta klientide tarnitud titaanijääkide jääke valuplokkideks või vahetoorikuteks, kasutades EBCHM sulatamist. , tagades klientide tooraine tagastamise nende toodete tarneahelasse, vähendades sellega kulusid veelgi. 2015. aastal paigaldas VSMPO koorekaarsulatusahju (SAR: skull arc sulatus), realiseerides kõrge lisandväärtusega titaanijääkide (titaanilaastud ja -tükid) ringlussevõtu ning saades suurt majanduslikku kasu. Statistika kohaselt on Hiina umbes viimase kümnendi jooksul varustatud ligi 10 elektronkiire külmkolde sulatusahju komplektiga vastavalt Baoti Group, Baosteel Group, Luoyang Shuangrui Wanji, Yunnani titaanitööstus, Qinghai Jouneng titaanitööstus, Panzhihua Cloud Titanium. Tööstus, Shaanxi Tiancheng Aerospace Materials ja muud ettevõtted.
Hiina plasma külmkihiga sulatusahju on Hiina lennunduse arendamise Pekingi lennundusmaterjalide uurimisinstituudi, Hiina teaduste akadeemia metalliinstituudi ja Baosteeli eriterase omanduses ainult kolm. Plasma külmkihi sulatamiseks on soojusallikana vaja inertgaasi Ar või He, He on parim plasmakeskkond, He-gaasi kasutamine kõrge termilise kasuteguri saavutamiseks, kuid Hiina He gaasiressursside puudumise tõttu on kõrge hind gaas põhjustab kõrgeid sulamiskulusid, tööstuslik tootmine on piiratud. Ar-gaasi kasutamisega saavutatud soojusefektiivsus on madal ja sulamise ülekuumenemine väike, mis mõjutab sulamiskiirust, mis viib plasma külmkihi sulatustehnoloogia aeglase arengu Hiinas. Praegu ei ole titaanisulamist varraste ja sepismaterjalide siseriiklikud standardid kosmose- ja rootoriklassi jaoks (sealhulgas riiklikud sõjalised standardid ja lennundusstandardid) hõlmanud külmsulatusmeetodit. Peaksime täielikult ära kasutama kodumaiste lennukimootorite projekteerimisinstituutide, inseneri- ja rakendusuuringute instituutide, titaanitootjate, sepistoodete tootjate ja peamasinate tehaste jne kõikehõlmavaid soodsaid ressursse ning moodustama ühise töörühma, et edendada õhusõidukite mootorite projekteerimist. külmkihtsulatustehnoloogia kõrgekvaliteediliste titaanisulamist materjalide valmistamisel kosmosesõidukitel. Rakendus.
