La refusion à l'arc sous vide (VAR), en tant que processus clé dans la production de lingots de titane et d'alliages de titane, occupe une position irremplaçable dans l'industrie manufacturière haut de gamme. Cette technologie fait fondre localement l'extrémité de l'électrode auto-consommée par chauffage à l'arc dans un environnement de protection sous vide ou par gaz inerte, et les gouttelettes fondues pénètrent dans le cristalliseur pour former un bain de fusion, puis se solidifient séquentiellement pour former des lingots, fournissant une base matérielle de haute qualité pour les domaines aérospatial, biomédical et autres. Dans la production industrielle réelle, les lingots de titane doivent généralement être fondus plusieurs fois pour garantir l'uniformité de la composition chimique et l'intégrité structurelle, un processus généralement 2-3 fois. La première fusion convertit l'électrode pressée en lingot primaire, puis utilise le lingot comme électrode auto-consommée pour une fusion secondaire ou même tertiaire, ce qui favorise efficacement la répartition uniforme des éléments et l'élimination des défauts métallurgiques grâce à ce processus de fusion répétée.
Ces dernières années, avec les progrès technologiques, la technologie VAR n’a cessé d’innover et de se développer. Les nouveaux équipements de fusion à arc et de coulée continue autoconsommants sous vide intègrent la chambre à vide, la chambre d'alimentation et la chambre de décharge pour former un système de production complet. La chambre à vide fournit l'environnement de travail sous vide nécessaire pour le dispositif de fusion, et le dispositif de fusion raisonnablement disposé et le dispositif de coulée continue à l'intérieur réalisent la production continue automatique de processus de fusion à l'arc et de coulée continue auto-consommables sous vide en alliage de titane. Cette conception innovante raccourcit non seulement le cycle de production et améliore l’efficacité de la production, mais, plus important encore, garantit la stabilité de la qualité métallurgique des lingots grâce à une production automatisée.
La demande croissante d'alliages de titane dans les applications-haut de gamme et les exigences croissantes en matière de qualité des matériaux continuent de stimuler le développement de la technologie de contrôle de ségrégation VAR. En particulier dans les scénarios d'application clés tels que les composants rotatifs des moteurs aérospatiaux et les implants médicaux, des exigences extrêmement élevées sont mises en avant en matière de performances en fatigue et de fiabilité des matériaux en alliage de titane, et les normes de taille et de quantité des défauts de ségrégation admissibles sont constamment strictes, ce qui est devenu le principal moteur de l'innovation technologique.
Il convient de mentionner que dans le domaine de la recherche sur les matériaux à base de vanadium-titane-, des progrès significatifs ont également été réalisés dans les technologies associées. En améliorant la technologie de fusion en suspension par induction sous vide, les chercheurs surmontent non seulement les problèmes traditionnels tels que l'épuisement sévère des alliages et la corrosion du creuset, mais réalisent également la fonction de purification de l'alliage, inhibant efficacement la ségrégation macroscopique des composants. Dans cette méthode, les matières premières à point de fusion élevé sont placées dans un creuset en cuivre refroidi à l'eau -, et les matériaux à bas point de fusion sont ajoutés via le chargeur, puis mélangés et fondus une fois les matériaux à point de fusion élevé complètement fondus, garantissant l'uniformité de la composition grâce à des fusions répétées.
Avec l'approfondissement continu de la compréhension du processus VAR et l'avancement continu de la technologie de contrôle, la qualité métallurgique des lingots d'alliage de titane s'améliore régulièrement. Le développement coordonné de la simulation multi--échelle, du contrôle intelligent, de la nouvelle technologie VAR et de la technologie de surveillance en ligne promeut la technologie de fusion VAR des alliages de titane à un niveau supérieur. L'intégration et l'innovation de ces technologies permettront de mieux répondre à la demande croissante de qualité pour les matériaux en alliage de titane dans des domaines haut de gamme tels que l'aérospatiale et la biomédecine, et fourniront un solide support matériel pour la modernisation de la fabrication. Grâce à une optimisation et une innovation technologiques continues, la technologie de fusion sous vide-autoconsommée jouera un rôle plus important dans le développement de l'industrie manufacturière haut de gamme à l'avenir-, injectant une nouvelle vitalité dans le progrès de l'industrie des nouveaux matériaux en Chine.
