一、 钛锭的核心生产流程
1、海绵钛预处理
海绵钛经破碎、筛分后烘干,去除表面氧化物及挥发物,氧含量控制≤500ppm;
按合金成分要求添加铝钒、镍钼等中间合金粉料,混合均匀。
2、电极制备
混合料通过液压机压制成圆柱形电极坯,密度≥3.5g/cm³;
电极坯焊接成自耗电极,长度满足真空电弧炉熔炼需求,焊接过程需在惰性气体保护下完成。
3、真空熔炼
一次熔炼:真空电弧炉熔炼,电流30–50kA,真空度≤0.1Pa,形成铸锭初坯;
二次熔炼:对初坯二次重熔,消除成分偏析及气孔缺陷,锭体致密度提升至≥99.8%;
封顶缩孔处理:熔炼末期逐步降低电流,减少锭头“V”形缩孔,切头率控制≤8%。
4、后处理与检验
扒皮去除表面氧化层,采用车削或磨削工艺;
超声波探伤检测内部裂纹、夹杂缺陷,允许缺陷尺寸≤Φ2mm当量;
取样检测化学成分及力学性能。
二、 质量检验标准
纯度要求:氧含量≤0.15%、氮含量≤0.05%;
力学性能:TC4钛锭抗拉强度≥895MPa,延伸率≥10%;
内部缺陷:X射线检测无裂纹,夹杂物尺寸≤Φ1.5mm。
三、行业应用与趋势
航空航天:钛锭用于发动机转子、压气机盘等高温部件,需满足AMS 4928标准;
工艺升级:引入等离子弧熔炼技术,提升合金均匀性与熔炼效率。
总结:钛锭生产工艺通过精密熔炼与成分控制,支撑高端制造业对材料性能的严苛需求,技术迭代持续推动航空航天突破。