鈦元素在地殼中的儲量僅次于鐵、鋁、銅，位居金屬元素的第四位。而且，鈦合金具有一系列優(yōu)異的性能，因而 越來越廣泛的應(yīng)用。鈦合金依其應(yīng)用背景可分為高溫鈦合金、結(jié)構(gòu)鈦合金和功能鈦合金三種。鈦合金的成形方法除鑄造以外，還有鍛造、超塑、焊接等方法。
鑄造鈦合金的熔煉工藝
鈦是非常活潑的金屬，在液態(tài)下，和氧、氮、氫和碳的反應(yīng)相當快，因此鈦合金熔煉必須在較高的真空或惰性氣體（Ar或Ne）保護下進行。熔煉用坩堝均采用水冷銅坩堝，具體的熔煉工藝主要有三種方式：
- 非自耗電極電弧熔煉 合金熔煉在真空或惰性氣體保護下進行。該工藝主要為自耗電極熔煉制備電極。
- 真空自耗電極電弧熔煉 以鈦或鈦合金制成的 電極為陰極，以水冷銅坩堝為陽極。熔化了的電極以液滴形式進入坩堝，形成熔池。熔池表面被電弧加熱，始終呈液態(tài)，底部和坩堝接觸的四周受到強制冷卻，產(chǎn)生自下而上的結(jié)晶。熔池內(nèi)的金屬液凝固后成為鈦錠。
- 真空自耗電極凝殼護熔煉 這種熔爐是在真空自耗電極電弧基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是一種將熔煉與離心澆注聯(lián)成一體的鑄造異形件的爐型。其zui大的特點是在水冷銅坩堝與金屬熔體之間存在一層鈦合金固體薄殼。即所謂凝殼，這層同材質(zhì)的凝殼作為坩堝的內(nèi)襯，用于形成熔池儲存鈦液，避免了坩堝對鈦合金液的污染。澆注后，留在增損內(nèi)的一層凝殼，可作為坩堝內(nèi)襯繼續(xù)使用。
近年來 ，隨著科技的發(fā)展及生產(chǎn)的需要，相繼研究開發(fā)了熔煉鈦合金及其他活性金屬的新方法及裝備，主要有電子束爐、等離子體爐、真空感應(yīng)爐等，并獲得一定程度的應(yīng)用。但從耗電量、熔化速度、成本等技術(shù)經(jīng)濟指標對比來看，自耗電極電弧爐（含凝殼爐）熔煉仍是目前適用的熔煉方法。
目前爐前質(zhì)量控制采用NB-800系列光電直讀光譜儀，可快速、方便地檢測出鈦合金中各元素的含量，極大地方便了爐工的現(xiàn)場質(zhì)量控制！
南京寧博分析儀器有限公司技術(shù)部提供
