当前我国工业中广泛使用的熔炼方法是真空自耗电极电弧熔炼法。虽然可以有效保证合金液具有一定的过热度和较为准确的合金熔体成分,但是这种方法对于原料电极的质量要求极高,并且熔池表面积大,深度小,造成高蒸气压元素(例如A1元素)的挥发损失很大,对控制合金成分不利。
水冷铜坩埚感应熔炼方法,是将分瓣设置并通水冷却的铜质坩埚置于感应电磁场下进行熔炼,可以最大限度地发挥感应熔炼方法的优势。水冷铜坩埚与金属熔体之间存在一层由钛熔体凝固而产生的固体壳层即所谓凝壳。此时坩埚内衬相当于由所熔金属制成,即坩埚内表面与金属熔体成分相同,避免了坩埚对金属熔体的污染。随着冷坩埚组合块数及电源输入功率的増加,强烈的磁场作用促进炉料迅速熔化并产生强烈的搅拌作用,使金属熔体的温度和成分均匀,并能获得一致的过热度。由于新型的钛合金和TiAl化合物合金的成分较复杂,合金元素含量允许偏差小,采用钛合金常用电弧熔炼方法很难满足对合金成分的要求。水冷坩埚感应凝壳熔特别适于这方面的工作,熔炼的合金成分均匀,间隙元素含量合金液的过热度适当,满足静态和离心浇注的要求。
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