航空航天领域对钛合金纯净度要求极高,铸锭内的高密度、低密度夹杂物,会严重影响发动机等核心部件安全,冷炉床熔炼技术正是为解决夹杂缺陷而生。该工艺将熔化、精炼、凝固三大环节分离,依靠凝壳粘滞区捕捉高密度夹杂,延长熔液停留时间溶解低密度夹杂,通过比重分离+熔解分离双重机制深度提纯。
根据热源不同,又分为两大分支:
1.电子束冷炉床熔炼(EBCHM法)
依靠高速电子束产热熔炼,真空环境下可高效清除各类夹杂物与有害杂质,废料接纳范围广,能处理其他工艺无法利用的边角料,还可直接在线取样检测、生产异型锭坯,精简生产工序。
不足:必须在高真空环境作业,无法直接熔炼高氯化物海绵钛;合金元素易挥发,化学成分把控难度大。
2.等离子冷炉床熔炼(PCHM法)
以等离子弧为热源,适配从低真空到常压的宽压力区间,合金元素烧损少,化学成分稳定性极佳,尤其适合多元钛合金熔炼。设备投资低、操作简单,还可回收循环利用惰性气体,综合经济性更强,一次熔炼即可产出合格铸锭。
不足:电效率相对偏低。
简单区分:纯钛熔炼优选EBCHM,多元钛合金熔炼首选PCHM,二者都能彻底消除夹杂物缺陷。