Titaanisulami sulatamise ja valamise erinõuded ja väljakutsed

Titaanil ja titaanisulamitel on valuvaldkonnas ainulaadsed eelised, nende abil saab vahetult valmistada keeruka kujuga detaile, vältides sellega suurt hulka mehaanilisi töötlemisprotsesse. See funktsioon muudab titaani ja titaanisulami materjalikasutuse osas hästi toimivaks, üldiste valandite kasutusmäär võib ulatuda 45% -ni ja täppisvalandite kasutusmäär on kuni 75% kuni 90%. See on kahtlemata tohutu eelis suhteliselt kalli titaani ja titaanisulamite jaoks, mis võib oluliselt vähendada tootmiskulusid ja parandada majanduslikku efektiivsust.

Titaanisulamite valamiseprotsess ei ole aga lihtne. Kuna titaanisulamitel on sulas olekus äärmiselt kõrge keemiline aktiivsus, võivad nad reageerida peaaegu kõigi tulekindlate ainete ja gaasidega, mis raskendab oluliselt valamist. Seetõttu on titaanisulamite valamise protsessi arendamine silmitsi suuremate väljakutsetega kui teras, alumiinium, magneesium ja muud metallid on palju raskemad. Tagamaks, et titaanisulamid ei reageeriks valuprotsessi ajal tulekindlate ainete ja gaasidega, tuleb sulamis- ja valamisprotsessid läbi viia rangetel tingimustel. Täpsemalt, titaanisulamite sulatamine ja valamine peab toimuma inertgaasi kaitse all või vaakumkeskkonnas. See võib tõhusalt isoleerida kontakti titaanisulami ja hapniku, lämmastiku ja muude õhugaaside ning tulekindlate materjalide vahel, et vältida tarbetuid keemilisi reaktsioone. Selle nõude täitmiseks on tavaliselt kasutatavate valuseadmete hulgas vaakumtarbimisega elektrikaare kondensaatorahi. Need seadmed võivad pakkuda vajalikku vaakumkeskkonda või inertgaasi kaitset, et tagada titaanisulamite ohutus ja kvaliteet sulamise ja valamise ajal. Lisaks tuleks valuprotsessis kasutada ka sundjahutusega vasest tiigli. Vasest tiiglil on hea soojusjuhtivus ja korrosioonikindlus ning see talub tõhusalt titaanisulami sulami kõrget temperatuuri ja keemilist reaktsiooni. Seevastu tavalistest tulekindlatest materjalidest valmistatud tiigel ei talu titaanisulami sulami keemilist aktiivsust, mistõttu seda ei saa kasutada titaanisulami valamisel.