הייצור התעשייתי של טיטניום וסגסוגות טיטניום, בין אם מדובר באלקטרודות מתכלות מחדש או בילטים מזויפים, או יציקות בעלות צורה מיוחדת, מתקבל בעיקר באמצעות התכת קשת אלקטרודות מתכלה בוואקום. עם ההתפתחות וההתקדמות של הטכנולוגיה המודרנית, התכה של טיטניום וסגסוגות טיטניום, כולל התכת קשת אלקטרודות מתכלה בוואקום, פיתחה כמה טכנולוגיות מתקדמות חדשות. הטכנולוגיות המייצגות בשנים האחרונות הן כדלקמן:
1. שיטת הכנה של אלקטרודות להתכה מתכלה בוואקום של סגסוגות טיטניום בתוספת ישירה של מתכות בנקודת התכה גבוהה
בהתבסס על ההכנה הקונבנציונלית של אלקטרודות להמסת קשת מתכלה בוואקום של סגסוגות טיטניום, ניתן להשתמש בשיטת ריתוך אלקטרודות המורכבות מגושי אלקטרודה בלחיצה ישירה עם חריצים מסוימים ומוטות מתכת בנקודת התכה גבוהה המתאימים לצורת חריצי בלוק האלקטרודה. מטילים איכותיים בעלי הרכב אחיד וללא הפרדה העומדים בדרישות חישוב היחס על ידי בחירת תהליך התכת קשת מתכלה בוואקום מתאים.
2. תהליך ההפעלה מחדש של הקשת לאחר הפסקת חשמל במהלך התכה מתכלה בוואקום של טיטניום וסגסוגות טיטניום
תהליך ההפעלה מחדש של הקשת לאחר הפסקת חשמל במהלך התכה מתכלה בוואקום של טיטניום וסגסוגות טיטניום כולל את השלבים הבאים: כאשר הקשת מופעלת מחדש לאחר הפסקת ההיתוך, זרם ההיתוך גדל במהירות ל-75-80% של זרם ההיתוך הרגיל, וזרם ההיתוך נשמר בזמן זה; כאשר קצה הבריכה המותכת מגיע לקיר ההיתוך, הוא נשמר במשך 2-3 דקות, ואז זרם ההיתוך בזמן זה גדל במהירות לזרם ההיתוך הרגיל. היתרון של תהליך זה הוא שזמן התחלת הקשת הכולל מתקצר מאוד, הפער בין המטיל לדופן ההיתוך לאחר התכווצות נפח הקירור, ונמנע חלל ההתכווצות הפנימי הנוצר מהקירור וההתמצקות של המטיל: כאשר זרם ההיתוך מגיע ל-75 ~ 80% מזרם ההיתוך הרגיל, זרם ההיתוך נשמר למשך תקופה, כך שניתן לשלוט בצורה מדויקת יותר על מהירות ההיתוך של האלקטרודה והבריכה המותכת המוצקת, וכמות גדולה של מותך נמנע מהנוזל לזרום לרווח בין המטיל לקיר ההיתוך באופן מיידי, או לגרום לפגמים בסגירה קרה.
3. שיטת התכה ומיחזור של פסולת בלוק טיטניום טהור
שיטת ההיתוך והמחזור של פסולת בלוק טיטניום טהור משתמשת בתנור אח קר קרן אלקטרונים עם 6 אקדחי אלקטרונים, מעמיס את חומרי הגלם של הרכיבים שנבחרו למזין של תנור האח הקרה קרן אלקטרונים, נמס, ולאחר מכן מקרר את המטיל המתקבל. של התנור כדי להשיג את המוצר המוגמר. שיטה זו משתמשת ישירות בחומרים ממוחזרים TA1 להמסה, הימנעות מריסוק חומרי פסולת, לחיצה של בלוקי אלקטרודות וריתוך של אלקטרודות. המסת מטיל בודד יכולה להמיס 9 ברים במשקל כולל של כ-6.5 טון ליום, והמסת מטיל כפול יכולה להמיס 18 ברים במשקל כולל של כ-13 טון ליום, מה שמשפר מאוד את יעילות ומהירות המיחזור.
4. שיטת התכה ומחזור של מיטה קרה קרן אלקטרונים לפסולת דמוית שבב טיטניום וסגסוגת טיטניום
שיטת התכה ומיחזור של מיטה קרה קרן אלקטרונים לפסולת דמוית שבב טיטניום וסגסוגת טיטניום, התהליך הוא: לפי הרכב הטיטניום וסגסוגת הטיטניום המותכת, שקלו פסולת דמוית שבב טיטניום טהורה, או שקלו אחד או שניים של פסולת טהורה. פסולת דמוי שבב טיטניום ופסולת דמוית שבב סגסוגת טיטניום וערבבו אותם עם ספוג טיטניום ואלמנטים תוספים מסגסוגת טהורה ו/או סגסוגות ביניים, כמות הפסולת הטהורה דמוית שבב טיטניום וסגסוגת טיטניום שנוספה לתערובת היא 10%~90 % לפי אחוז מסה; לאחר מכן לחץ אותו לתוך בלוק אלקטרודות, והשתמש בתנור התכה של מיטה קרה של קרן אלקטרונים כדי לבצע התכה של מיטה קרה של קרן אלקטרונים על בלוק האלקטרודות כדי להשיג מטיל טיטניום או סגסוגת טיטניום. שיטה זו יכולה לייצר מטילי טיטניום טהורים מוסמכים עם פסולת דמוית שבב טיטניום טהור עד 100%, או לייצר מטילי סגסוגת טיטניום מוסמכים עם עד 90% פסולת דמוית שבב טיטניום וסגסוגת טיטניום; נדרשת רק התכה של מיטה קרה קרן אלקטרונית אחת, ואין צורך בהתכה משנית או שלישונית.
5. שיטת התכה של מטילי טיטניום וסגסוגת טיטניום נקיים
שיטת ההיתוך של מטילי טיטניום וסגסוגת טיטניום נקיים היא כדלקמן: שקלול ספוג טיטניום או סגסוגת טהורה אלמנטים תוספים, סגסוגת ביניים וטיטניום ספוג, טיטניום ספוג לחץ או אלמנטים תוסף סגסוגת טהורה מעורבת, סגסוגת ביניים וטיטניום ספוג לתוך בלוקים אלקטרודה, ריתוך האלקטרודה הנלחצת חוסמת לאלקטרודות, ומשתמשת בתנור מיטה קרה קרן אלקטרונים כדי לבצע התכה של מיטה קרה קרן אלקטרונים על האלקטרודות כדי להשיג מטילי טיטניום או סגסוגת טיטניום נקיים עם הרכב כימי אחיד; דרגת ואקום ההיתוך של התכה של מיטה קרה קרן אלקטרונים נמוכה מ-6×10-2Pa, מהירות ההיתוך היא 70~150 ק"ג לשעה, ועוצמת ההיתוך היא 100~300kw; האלמנטים התוספים של הסגסוגת הטהורה וסגסוגות הביניים הם 0% ~ 20% מהמשקל הכולל של מטילי סגסוגת טיטניום. למטילי הטיטניום וסגסוגת הטיטניום המיוצרים יש הרכב כימי אחיד, והמבנה המקרוסקופי של המטילים טוב יותר מזה של מטילי התכת קשת מתכלים בוואקום, ואין תכלילים של נקודות התכה גבוהות כגון TiN ו-WC.
6. שיטת התכה של סגסוגת טיטניום המכילה יסודות סגסוגת בנקודת התכה גבוהה
שיטת הכנה תעשייתית של מטיל מסגסוגת טיטניום המכיל יסודות סגסוגת בנקודת התכה גבוהה. על ידי בחירת חומרי גלם מסגסוגת, שימוש בלוקי אלקטרודה שהורכבו במיוחד, שימוש בטכנולוגיית התכת קשת מתכלה בוואקום קונבנציונלית, התאמת הזרם והמתח של שלוש התכה, מכינים מטיל מסגסוגת טיטניום המכיל יסודות סגסוגת בנקודת התכה גבוהה עם הרכב כימי אחיד וללא תכלילים. מתכת נקודת ההיתוך הגבוהה מפוזרת באופן שווה באלקטרודה המתכלה, האלקטרודה המתכלה קלה להכנה ובעלות נמוכה, ופרמטרי הזרם והמתח סבירים במהלך ההיתוך. על בסיס מסלול התהליך המסורתי, לוחות מתכת טהורים בעלות נמוכה משמשים בהתאם לשיטת הרכבה ספציפית של אלקטרודות מתכלות, במקום להוסיף סגסוגות ביניים יקרות ומתכות טהורות אחרות לסגסוגות טיטניום, נעשה שימוש בתנורי התכת קשת מתכלים בוואקום מרובים. התכה לקבלת מטילי סגסוגת טיטניום המכילים אלמנטים מסגסוגים גבוהים בנקודת התכה בהרכב אחיד, המתאים ליישומים תעשייתיים.
7. שיטה להכנת מטיל סגסוגת טיטניום TC4 על ידי התכת תנור אח קר בקרן אלקטרונים
השיטה להכנת מטיל סגסוגת טיטניום TC4 על ידי התכה של תנור אח קר קרן אלקטרונים היא כדלקמן: ספוג הטיטניום ושעועית האלומיניום מעורבבים באופן אחיד ולאחר מכן נלחצים לתוך בלוקי אלקטרודות, אשר מרותכים לאלקטרודות ולאחר מכן מונחות בכבשן קשת מתכלה בוואקום עבור התכה חד פעמית להשגת סגסוגת מאסטר Ti-AI; סגסוגת המאסטר Ti-Al נכתשת לחלקיקי סגסוגת מאסטר Ti-Al; ספוג הטיטניום, סגסוגת אב Al-V וחלקיקי סגסוגת מאסטר Ti-Al מעורבבים באופן שווה ולאחר מכן נלחצים לתוך בלוקי אלקטרודות, אשר מחוברים לאלקטרודות ואז ממוקמים בתנור אח קר קרן אלקטרונים להמסה חד פעמית כדי לקבל מטיל מסגסוגת טיטניום TC4. שיטה זו מחליפה את שעועית האלומיניום בסגסוגת מאסטר Ti-Al, מפחיתה את הנידוף של יסודות אל, משפרת את קצב ניצול חומרי הגלם ואת יעילות השימוש בתנורי אח קר קרן אלקטרונים, ותנור אח קר קרן אלקטרונים המשמש להתכה חד-פעמית בעל יתרונות חזקים יותר בהפחתת עלות העיבוד של חומרי טיטניום ושיפור יעילות הייצור, והוא יכול לשפר את הניקיון של מטילי סגסוגת טיטניום ולהשיג מטילי איכות גבוהה.
