Технология плавки по способу нерасходуемого электрода (рис. 13)

На поддон кладут темплет (диск из того же сплава, который будут получать) для защиты поддона от прямого воздействия дуги. Титановую губку засыпают в бункер 9, а легирующие компоненты в бункер 8. Дозаторами 7 выдерживается заданное соотношение между титаном и добавками, компоненты непрерывно подают в изложницу 4. Графитовый электрод перемещают вниз до возникновения дугового разряда с темплетом. По мере плавления металла электрод и соленоид поднимают, образуется ванна жидкого металла, слиток постепенно нарастает вверх, а нижняя часть застывает.Таким образом, одновременно идут плавление и кристаллизация слитка.

При плавке из губки вначале испаряются вода и газы, затем магний и хлористый магний, которые конденсируются на медной стенке над расплавом и на электроде. Часть солей, перегреваясь, прорывается через расплав и разбрызгивается на стенке изложницы. Полученный слиток имеет плохо проплавленную шероховатую поверхность и неравномерный химический состав, а применение графита загрязняет металл углеродом. Плавка с нерасходуемым электродом сейчас применяется редко, только для получения некоторых сплавов.

Технология плавки по способу расходуемого электрода (рис. 14)

Это основной способ производства слитков титана высокой чистоты и титановых сплавов. Расходуемым (переплавляемым) электродом служит слиток первичной плавки или прессованный электрод из измельчённой губки. Для изготовления титановых сплавов используют шихту из губки и легирующих элементов в соответствии с заданным химическим составом сплава.

В печи нижняя часть прессованного электрода разогревается дугой до температуры, превышающей температуру плавления титана и на нём образуются капли жидкого металла. Когда масса превысит силы поверхностного натяжения, капля падает на поддон, и слиток постепенно нарастает за счет плавления расходуемого электрода. Важнейшее условие при плавке - её непрерывность. Перерыв в плавке приводит к образованию в слитке усадочных пустот, газовых и усадочных пор, а иногда и тончайших трещин. Для выявления дефектов слитки подвергают ультразвуковому контролю. При обнаружении крупных пор дефектную часть слитка отрезают. Если дефект залегает в середине слитка, его подвергают еще одному переплаву.

Задание 11. Изучить приведённый материал и ответить на вопросы

1. Из чего изготовляют нерасходуемый и расходуемый электроды?

2. Перечислить условия получения качественных слитков титана

3. Зачем нужен соленоид?

4. Почему титан и магний получают на одном комбинате?