真空自耗电弧炉熔炼钛铸锭的质量控制

铸造生产过程的质量控制铸造生产过程的质量控制引言铸造生产过程概述铸造是通过将熔融金属或合金注入预先制作好的模具中，然后进行冷却凝固得到所需形状的工艺。

铸造生产过程主要包括模具制作、熔炼与浇注、冷却凝固和后处理等环节。

质量控制措施铸造生产过程中的质量控制可以分为以下几个方面：1. 模具制作的质量控制模具的准确度要求高，尺寸精确、表面光滑，以保证最终产品的尺寸精度和表面质量。

模具的材料选择和加工工艺要合理，以保证模具的耐磨性和寿命。

2. 熔炼与浇注的质量控制熔炼时要严格控制熔炼温度和熔炼时间，保证金属或合金的成分均匀，不产生气体和夹杂物。

浇注时要控制浇注温度和速度，避免产生气孔、夹渣和缩松等缺陷。

3. 冷却凝固的质量控制控制冷却速度和冷却方式，以避免产生组织缺陷，如晶粒过大、晶界不清晰等。

控制凝固过程中的温度变化，以避免产生应力和变形。

4. 后处理的质量控制清理杂质和缺陷，如夹渣、气孔等。

进行热处理、表面处理或机械加工，以改善产品的性能和表面质量。

质量控制方法为了有效控制铸造生产过程中的质量，可以采取以下几种方法：1. 设计质量控制在产品设计阶段，就应考虑产品的铸造性，合理设计产品的几何形状和壁厚，减少可能出现的缺陷和变形。

2. 工艺参数控制对每个工艺环节中的关键参数进行严格控制，如熔炼温度、浇注温度和速度等。

在铸造过程中，通过实时监测温度、压力和流速等参数，进行及时调整和控制。

3. 检测和检验使用各种检测设备和仪器，如X射线探伤仪、超声波检测仪等，对产品进行无损检测，以发现和排除可能存在的缺陷。

进行物理和化学性能的检验，如拉伸试验、硬度测试和成分分析等。

4. 信息化管理建立完善的质量管理体系，进行全过程的质量记录和数据分析，发现问题并采取措施进行改进。

运用信息化技术，实现数据的实时监控和追溯，提高生产过程的透明度和可控性。

结论铸造生产过程的质量控制是确保最终产品质量的重要环节。

通过合理的质量控制措施和方法，可以有效避免铸造过程中可能出现的缺陷和变形，提高产品的质量和性能。

钛合金的熔炼工艺-电子束冷床熔炼法（EBCHR）真空自耗电弧熔炼一直是钛合金的主要熔炼方法。

为了提高航空发动机用钛合金铸锭成分的均匀性和尽可能消除偏析等缺陷，一般采用三次真空电弧熔炼。

但研究证明，真空电弧熔炼消除钛合金中的高密度夹杂（HDI）和低密度夹杂（LDI）的能力有限。

而这两种缺陷是钛合金零部件的疲劳裂纹源，降低了零部件的使用寿命。

若用于航空发动机，可能引起重大事故。

因此美国在20世纪80年代开始研究开发一种熔炼钛合金的新工艺———冷床熔炼（Cold Hearth Melting，简称CHM）技术。

根据热源的不同，冷床熔炼可以分为电子束冷床熔炼（Electron Beam Hearth Melting，简称EBCM 或Electron Beam Cold-Hearth Remelting，简称EBCHR）和等离子束冷床熔炼（Plasma Arc Cold Hearth Melting，简称PACHM）两种熔炼方式。

冷床炉熔炼技术独特的熔炼方式，可以有效消除钛合金中的各种夹杂物，解决了长期困扰钛工业界的一大难题，因此，冷床熔炼技术可以认为是钛合金熔炼技术发展史上的一次飞跃。

冷床熔炼就是在冷坩埚（水冷坩埚）熔炼技术的基础上，再加上电子束或等离子束的高温外加热源作用的结合。

所谓冷床实际就是凝壳熔炼的坩埚，冷床熔炼就是凝壳熔炼的新发展。

1905年，德国的西门子（Siemens）公司和Haisko用电子束熔炼钽首次获得成功，但由于当时世界的真空技术发展水平还很有限，从而阻碍了电子束熔炼技术的发展。

真正将电子束熔炼技术推向商业化是在1957年，Temescal冶金公司利用电子束熔炼钛锭。

之后Temescal冶金公司大力发展电子束熔炼技术，在20世纪60年代初期，该公司利用横向电子枪熔炼炉制备了直径80mm的钽锭和钨锭以及直径127mm、重数百公斤的钛锭。

20世纪80年代，现代轴向电子枪取代了早期的横向电子枪，使得电子束熔炼炉的产能得到真正意义上的大幅提高。

铸造工艺流程的质量控制方法铸造工艺是一种重要的制造方法，用于生产各种金属制品。

为了确保铸造产品的质量，质量控制在整个铸造工艺流程中起着至关重要的作用。

本文将介绍几种常用的铸造工艺流程的质量控制方法。

一、原材料的质量控制铸造工艺的第一步是选择合适的原材料。

不论是金属合金还是砂型材料，都需要经过严格的质量控制。

为了确保原材料的质量，常用的方法包括化学分析、物理性能测试以及显微组织检查等。

其中，化学分析可以确定原材料的成分是否满足要求；物理性能测试可以测试原材料的硬度、延伸率等性能指标；显微组织检查可以判断原材料的晶粒尺寸和相态是否符合标准。

二、砂型制备的质量控制在铸造中，砂型是常用的铸造工具。

为了确保砂型的质量，需要对砂型制备过程进行质量控制。

首先，需要严格控制砂型的配比，包括砂和粘结剂的比例以及加水量等。

其次，砂型需要充分振实，以提高砂型的抗压强度和耐磨性。

此外，还需要定期检查和维护砂型，确保其表面光洁度和尺寸精度。

三、铸造工艺参数的质量控制铸造工艺的参数设置对最终产品的质量有着重要影响。

为了确保产品的质量，需要对铸造工艺参数进行合理的质量控制。

常用的方法包括控制熔炼温度、液态金属的流动速度和浇注温度等。

例如，在铸造过程中，如果熔炼温度过高，易导致铸件内部存在气孔和夹杂物；如果浇注温度过低，易导致铸件的收缩缺陷。

因此，合理控制这些参数可以有效提高铸件的质量。

四、铸造产品的检测与测试在铸造工艺流程中，对铸造产品进行质量检测和测试是不可或缺的环节。

常用的方法包括无损检测、机械性能测试以及尺寸测量等。

其中，无损检测可以通过X射线、超声波等方法检测产品是否存在缺陷；机械性能测试可以测试产品的抗拉强度、硬度等力学性能；尺寸测量则可以验证产品的尺寸精度是否符合要求。

五、质量记录与反馈为了总结经验并改进铸造工艺流程，需要对质量进行记录和反馈。

对于每个铸造批次，应该记录原材料、砂型、工艺参数以及产品质量等关键信息。

钛及钛合金铸锭氧化和预防摘要：本文详细介绍了钛合金铸锭熔炼过程中头部氧化、侧身氧化、底部氧化、整锭氧化的特征、产生原因的判断、以及钛合金铸锭氧化带来的风险和处理方式。

通过对不同类型钛及钛合金氧化的处理，可以最大限度的降低铸锭增氧的风险，从而满足钛及钛合金氧元素控制要求。

关键词：钛及钛合金；铸锭；氧化分类；电弧炉熔炼前言钛是地壳中分布最广的元素之一，约占地壳总质量的0.6%，仅次于铝、铁、镁，位居于第四位。

钛及钛合金由于比强度高、耐蚀性能好、高温性能优良，广泛用于航空、航天、航海以及医疗等领域。

但钛由于化学性质性质活泼，很容易与空气中的碳、氮、氧、氢等元素发生化学反应。

钛在室温下就与氧发生反应形成一层致密的氧化膜，可以阻止氧进一步向基体扩散。

随着温度的升高，钛与钛合金氧化逐步加快，当温度达到500℃时，钛的氧化膜变得疏松且容易脱落，甚至变硬变脆。

钛合金铸锭目前最长见的熔炼方式是真空自耗电弧炉熔炼，简称VAR熔炼。

为了满足化学成分均匀性的要求，经常需要经过三次真空自耗电弧炉熔炼。

在三次熔炼过程中钛合金头部氧化、端面氧化、侧身氧化和底部氧化，都是最常见的钛及钛合金氧化现象。

严重时，可能发生整锭氧化，导致铸锭氧元素过高，产品不合而报废。

1. 钛及钛合金铸锭氧化的分类。

钛及钛合金目前最常见的熔炼方式为真空自耗电弧炉熔炼，真空自耗熔炼过程中跟钛合金氧化相关的设备及工模具有：真空泵组、闭锁阀及其密封、坩埚系统、充氩系统等。

若设备及工模具漏气，则钛及钛合金铸锭熔炼出炉后，会明显观察到钛合金氧化的现象，主要分为以下四类：头部氧化、侧身氧化、底部氧化、整锭氧化。

头部氧化，即钛及钛合金铸锭头部位置氧化，包含铸锭头部端面和头部侧面。

当只有头部端面氧化时，一般影响相对较小。

当端面和头部侧面均有氧化时，一般相对氧化较为严重。

头部氧化一般发生在熔炼结束以后，闭锁阀、充氩管道和炉室等均与头部氧化存在一定关系。

侧身氧化，即钛及钛合金铸锭侧身位置氧化，一般指仅侧身氧化，其他部位未氧化。

真空自耗电弧炉熔滴控制研究作者：孙成仁吴晓强来源：《科学家》2017年第16期摘要随着熔炼工艺不断进步，设备技术也越来越成熟，在特殊材料生产熔炼方面，产品性能一致性以及均匀性也有较好的提高。

真空自耗电弧炉是利用弧光放电产生的电弧热能熔炼金属材料的先进设备。

真空自耗炉熔滴控制，主要是通过弧长控制来实现，对熔滴控制的研究，不仅可以提高溶炼合金产品的质量，对于提高产品生产的重复性也有重要意义。

关键词熔滴控制；熔炼；弧长控制；合金中图分类号 TG4 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）16-0174-02真空自耗电弧炉是利用弧光放电产生的电弧热能熔炼金属材料的先进设备。

它是在真空状态下将自耗电极接负极，坩埚接正极，通电时两极间产生弧光放电产生5 000K（约4 700℃）高温使材料熔化。

熔炼时，液态金属以熔滴的形式滴落到坩埚熔池形成铸锭，熔炼金属的过程是精炼的过程，起到提纯作用，达到了净化金属，改善结晶结构；在电弧高温加热下的熔池受到电磁搅拌，促使易挥发杂质扩散速度加快，在熔池表面被真空去除掉，而合金的化学成份在充分搅拌后，可达到均匀分布，从而提高了产品性能。

电弧的作用下，自耗电极的不断熔化消耗，熔池不断上升，熔融金属被水冷坩埚逐渐冷凝。

这种炉子主要用于钛、锆、钼活泼金属，以及特铁金属的熔铸。

1 真空自耗电电弧炉工作原理真空自耗电弧炉主要由炉体（融化站）、电极杆及其传动系统、电极杆对中调节、观察摄像装置、炉体升降液压系统、炉体框架（真空室、立柱导向联接体）及其旋转或熔炼室平移机构、坩埚及稳弧线圈、冷却水套（下炉室）、真空系统、冷却系统、压缩空气系统、直流整流电源、电气控制系统，防爆墙等组成。

其工作特点：炉体融化站相对坩埚提升和旋转（或者炉体融化站提升和坩埚平移），电极装入和铸锭卸出均由吊装工具完成。

真空自耗电弧炉结构示意图示见图1。

熔滴形成于电极下端部位，在熔滴滴落过程中，会有物理化学反应产生，在这个过程中，去除掉一部分气体杂质。

铸造生产过程的质量控制⒈引言本文档旨在详细说明铸造生产过程的质量控制流程，以确保产品的质量符合要求。

质量控制是铸造过程中至关重要的一环，它涉及到材料选择、工艺确定、装备状态等多个方面，通过严格监控和控制来提高产品的质量，并最终实现客户满意度。

⒉质量控制流程⑴材料选择铸造材料的选择对产品质量至关重要。

在材料选择过程中，需要考虑材料的化学成分、物理性能、热处理特性等因素。

相关的质量控制措施包括：●严格执行材料采购合同及相关标准规范要求。

●对进货材料进行验收检测，检验项目包括化学成分、硬度、拉伸强度等。

●建立并维护材料样品库，进行样品保留和跟踪。

⑵工艺控制铸造工艺的控制对产品质量的影响巨大。

在工艺控制过程中，需要考虑熔炼、浇注、冷却、固化等阶段的控制要点。

相关的质量控制措施包括：●制定详细的工艺规程，并严格执行。

●设置合理的熔炼温度、浇注温度和冷却速率。

●使用合适的浇注工艺和设备，确保铸件结构紧密、无夹杂、无缩孔等缺陷。

⑶设备维护铸造设备的状态对产品质量有直接影响。

定期维护和检修设备是保证生产工艺可靠性的重要措施。

相关的质量控制措施包括：●制定设备维护计划，并按计划进行设备巡检、保养和维修。

●建立设备使用记录，包括设备维修记录、故障记录等。

●定期进行设备性能验证，确保设备在正常工作状态。

⒊附件本文档涉及的附件包括：●材料采购合同及相关标准规范●进货材料检验报告样本●工艺规程范本●设备维护计划范本⒋法律名词及注释在本文档中，涉及到的法律名词及注释如下：●合同：指双方或多方当事人之间订立的具有法律效力的协议。

●标准规范：指由相关行业组织或制定并公布的规定产品设计、生产、质量等方面要求的文件。

●样品保留：指保留材料样品作为日后验证或追溯的依据。

●巡检：指定期巡查设备状态，发现异常及时进行处理。

请根据实际情况对文档进行适当修改和调整，以确保与您的具体需求匹配。

真空自耗电弧炉1 VAR的结构组成及其特点VAR 炉由真空系统、电极驱动机械系统、铜坩埚及冷却循环系统、直流电源、自动和手动控制系统、稳弧搅拌系统、检测和自动记录系统等部分组成。

VAR 炉现已处于较为完善的阶段，在结构上具有同轴性、再现性和灵活性特征，正在向更大容量和远距离精确操作发展。

VAR炉采用先进的计算机自动电控和数据收集系统，能够对给定的合金和铸锭规格建立良好的熔炼模式，并分析熔炼过程中出现的问题，获得良好的铸锭表面质量和内在冶金质量，提高金属成品率。

2 真空自耗炉的工作原理真空自耗炉主要用于钛和钛合金的生产。

图1所示为真空自耗炉原理示意图。

该炉有一个结晶器，结晶器装入水冷的外套里，并与熔炼电源的正极相接。

电源的负极与活塞即“拉杆”连接，该拉杆通过滑动的真空密封进入炉内。

待熔炼的钢材(即电极)夹紧在控制活塞的机座上，并且在炉膛抽空以后，下降电极与在结晶器底部的同样材料的金属垫料触发电弧。

当电极由于输人功率而熔化时，就可通过液压控制系统下降活塞，以便保持电极同由此而形成的熔池之间的距离不变。

当熔炼继续进行时，在结晶器里就逐渐地形成了一支新的锭料。

3 VAR基本的工艺流程：工艺流程：混料一压制电极一电极和残料焊接成自耗电极一熔炼一铸锭处理一检验。

3.1 真空自耗原料由纯料、合金元素、返回料等组成。

3.2 电极制备经过混料后，添加或未添加残料的原料通过压制、焊接，制成自耗电极。

焊接方法为自耗电弧焊或等离子焊，焊接应进行充分的保护或在惰性气氛下的容器里进行，以避免污染和难熔氧化物或氮化物的形成。

应严禁使用钨极氩弧焊。

制备的自耗电极必须具备足够的机械稳定性，即使在熔炼过程中加热时也不会开裂．并确保电流畅通无阻地通过。

3.3 熔炼过程炉子采用真空系统，是为了避免空气污染，同时有效去除氢气和氯化物。

水冷铜坩埚给金属的熔炼提供了适宜的容器，只要冷却适当，熔融金属就在其表面形成一层“渣壳”．既保护坩埚，又不被坩埚污染。

2019年第48卷第3期Vol.48No .32019INDUSTRIAL HEATINGDOI:10.3969/j.issn.1002-1639.2019.03.018真空自耗电弧熔炼制备钛合金技术的研究进展刘欣欣（商洛学院城乡规划与建筑工程学院，陕西商洛726000）摘要：钛合金作为一种性能优良的合金被广泛应该用于航空航天领域，经过半个世纪的发展，钛合金的制备工艺有了明显提升，其中真空自耗熔炼技术是目前制备钛合金的主要熔炼技术。

论述了真空自耗技术的主要研究现状，较为系统地介绍了改善真空自耗电弧熔炼技术的研究方法及手段，提出了未来真空自耗电弧熔炼控制技术的发展方向。

关键词：真空自耗电弧熔炼；钛合金；研究进展中图分类号：TQ163文献标志码：A文章编号：1002⁃1639（2019）03⁃0067⁃03Research Progress in Preparation of Vacuum Consumable Electrode EAF Remelting Technology of Titanium AlloysLIU Xinxin（Shangluo University School of Urban and Rural Planning and Building Engineering ，Shangluo 726000，China ）Abstract:As an excellent alloy ，titanium alloy is widely used in aerospace field.After half a century of development ，the preparation technolo⁃gy of titanium alloy has been significantly improved.Among them ，vacuum arc remelting technology is the main melting technology to prepare titanium alloy.This paper describes the main research status of vacuum consumable electrode EAF remeiting technology.And systematically in⁃troduces the methods and means that should be used to improve the vacuum consumable electrode EAF melting technology at present ，and puts forward the development direction of vacuum consumable electrode EAF melting control technology in the future.Key words:vacuum electrode EAF remelting ；titanium alloys ；research progress————————————————————————————————————————收稿日期：2019⁃01⁃28作者简介：刘欣欣（1990—），男，硕士，助教，研究方向为建筑及结构检测与加固.真空自耗熔炼（VAR ）技术是利用直流电在真空条件中重新融化金属铸锭，从而在高温条件下可获得高质量低缺陷的钛合金材料。

基于MeltFlow-VAR 的TC2钛合金铸锭熔炼工艺研究文 豪1,2，郑亚波2，陈 峰2，冯军宁1,2，郝学博1,2（１．宝钛集团有限公司，陕西　宝鸡　７２１０１４；宝鸡钛业股份有限公司，陕西　宝鸡　７２１０１４）摘 要：ＴＣ２钛合金真空自耗熔炼（ＶＡＲ）过程中，由于Ｍｎ元素的偏析，导致铸锭中化学元素分布不均匀，以致于加工材在进行“空烧”低倍检验时，存在明显的亮斑、亮条等组织缺陷，影响产品后期加工性能。

本文依托ＭｅＩｔＦｌｏｗ－ＶＡＲ仿真模拟软件对Φ７２０ｍｍ规格ＴＣ２钛合金成品铸锭真空自耗熔炼过程中的熔炼电流、稳弧电流交变时间等熔炼工艺参数进行模拟，通过对模拟结果的分析，制定出相对合理的熔炼工艺参数，并根据制定的熔炼工艺参数，进行Φ７２０ｍｍ规格ＴＣ２钛合金成品铸锭真空自耗熔炼试验。

结果表明，适当减小熔炼电流以降低熔速、延长稳弧电流交变时间，可使ＴＣ２钛合金铸锭中Ａｌ、Ｍｎ元素分布均匀，有效改善Ｍｎ元素偏析现象。

通过对后续加工材的追踪验证，本次试验所生产的ＴＣ２钛合金铸锭在锻造成加工材进行“空烧”后进行横纵向低倍检验，均未发现亮斑、亮条等组织缺陷。

关键词：偏析；Ｍｎ；ＶＡＲ；ＴＣ２钛合金；ＭｅＩｔＦｌｏｗ－ＶＡＲ；熔炼工艺参数中图法分类号：ＴＧ１６１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２２）１４－００１２－４Research on Melting Technology of TC2 Titanium Alloy Ingot depend on MeltFlow-VARWEN Hao 1,2，ZHENG Ya-bo 2，CHEN Feng 2，FENG Jun-ning 1,2，HAO Xue-bo 1,2（１．Ｂａｏｔｉ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｊｉ　７２１０１４；Ｂａｏｔｉ　Ｔｉｔａｎｉｕｍ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ　，Ｂａｏｊｉ　７２１０１４）Abstract: Ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｎ　ｅｌｅｍｅｎｔ，　ｔｈｅ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｇｏｔ　ｉｓ　ｎｏｔ　ｅｖｅｎｌｙ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　Ｖａｃｕｕｍ　Ａｒｃ　Ｒｅｍｅｌｔｉｎｇ　（ＶＡＲ）　ｏｆ　ＴＣ２　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ．　Ａｓ　ａ　ｒｅｓｕｌｔ，　ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｄｅｆｅｃｔｓ，　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｂｒｉｇｈｔ　ｓｐｏｔｓ　ａｎｄ　ｂｒｉｇｈｔ　ｓｔｒｉｐｅｓ，　ｗｈｉｃｈ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｒ　ｓｔａｇｅ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｒｅ　ｔｅｓｔｅｄ　ｆｏｒ　＂ｅｍｐｔｙ　ｂｕｒｎｉｎｇ＂．　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　ＭｅＩｔＦｌｏｗ－ＶＡＲ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｓｉｍｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｍｅｌｔｉｎｇ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｄ　ａｒｃ－ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｆｏｒ　Φ７２０ｍｍ　ＴＣ２　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｆｉｎｉｓｈｅｄ　ｉｎｇｏｔ．　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ，　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｍｅｌｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｗｅｒｅ　ｗｏｒｋｅｄ　ｏｕｔ．　Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｍｅｌｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，　Ｖａｃｕｕｍ　Ａｒｃ　Ｒｅｍｅｌｔｉｎｇ　（ＶＡＲ）　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　ＴＣ２　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｉｎｇｏｔｓ　ｗｉｔｈ　Φ７２０ｍｍ　ｗｅｒｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｌ　ａｎｄ　Ｍｎ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ＴＣ２　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｉｎｇｏｔｓ　ａｒｅ　ｕｎｉｆｏｒｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｎ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｂｙ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｅｌｔｉｎｇ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｍｅｌｔｉｎｇ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｐｒｏｌｏｎｇ　ｔｈｅ　ａｒｃ－ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ　ｔｉｍｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｆｏｌｌｏｗ－ｕｐ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，　ｔｈｅ　ＴＣ２　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｉｎｇｏｔｓ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｗｅｒｅ　ｔｅｓｔｅｄ　ｂｙ　＂ｅｍｐｔｙ　ｂｕｒｎｉｎｇ＂　ａｆｔｅｒ　ｂｅｉｎｇ　ｆｏｒｇｅｄ　ｉｎｔｏ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ，　ａｎｄ　ｎｏ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｄｅｆｅｃｔｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｂｒｉｇｈｔ　ｓｐｏｔｓ　ａｎｄ　ｂｒｉｇｈｔ　ｓｔｒｉｐｅｄ　ｗｅｒｅ　ｆｏｕｎｄ．Keywords:　Ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ；Ｍｎ；　ＶＡＲ；　ＴＣ２　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ；　ＭｅＩｔＦｌｏｗ－ＶＡＲ；Ｍｅｌｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ收稿日期：２０２２－０６作者简介：文豪，男，１９８９年生，汉族，陕西宝鸡人，硕士，工程师，从事钛及钛合金熔炼及加工。

铸造生产过程的质量控制质量控制：铸造生产过程一、引言本文档旨在详细描述铸造生产过程中的质量控制措施。

铸造是一项复杂的制造工艺，为了确保铸品的质量符合标准要求，需要严格控制每个环节的质量。

本文将从材料准备、模具设计、熔炼、浇注、冷却和去毛刺等方面进行细化描述。

二、材料准备1.材料选择：根据产品要求和性能要求选择适当的铸造材料。

2.材料配比：按照标准配比比例，对所需材料进行精确称量和混合。

三、模具设计1.模具材料：选择合适的材料制作模具，确保模具具有足够的强度和耐磨性。

2.模具尺寸和结构：根据产品设计要求确定模具的尺寸和结构，保证铸件的精度。

四、熔炼1.熔炼设备：使用合适的熔炼设备，确保熔炼过程稳定。

2.熔炼温度：根据铸造材料的要求和熔炼实验结果确定熔炼温度。

3.熔炼时间：根据熔炼实验结果确定熔炼时间，确保合金溶解彻底并达到理想的化学成分。

五、浇注1.浇注温度：根据铸造材料和产品要求确定浇注温度，确保铸件内部结构均匀。

2.浇注速度：控制浇注速度，避免气泡和夹杂物的产生。

3.浇注压力：根据铸件结构和形状确定浇注压力，确保铸件填充完整。

六、冷却和去毛刺1.冷却时间和方式：根据铸件结构和材料性质，确定适当的冷却时间和方式，使铸件均匀冷却。

2.去毛刺工艺：采用合适的去毛刺工艺，去除铸件表面的毛刺和氧化物。

附件：1.铸造生产工艺流程图2.模具设计图纸3.熔炼实验结果记录表4.浇注过程参数记录表5.冷却和去毛刺工艺规程法律名词及注释：1.《产品质量法》：中华人民共和国国家法律，即2019年12月1日颁布实施的《产品质量法》。

该法规定了产品质量的要求、企业的责任，以及产品质量监督和管理等方面的内容。

2.《铸造行业安全生产法规》：中国铸造协会发布的安全生产管理法规。

主要规定了铸造企业应遵循的安全生产原则、安全设备的要求以及应急预案等方面的内容。

铸造质量控制铸造质量控制是指在铸造过程中对产品质量进行监控和管理，以确保铸件达到特定的质量要求和标准。

本文将详细介绍铸造质量控制的标准格式，包括质量控制目标、质量控制流程、质量控制方法和质量控制指标等方面。

一、质量控制目标铸造质量控制的目标是确保铸件的尺寸精度、化学成分、力学性能等符合设计要求，以提高产品的质量稳定性和可靠性。

具体目标包括：1. 尺寸精度控制：控制铸件的线性尺寸、角度、平面度等，确保满足设计要求。

2. 化学成分控制：控制铸件的化学成分，确保合金成分符合规定的范围。

3. 力学性能控制：控制铸件的硬度、强度、韧性等力学性能，确保满足使用要求。

4. 表面质量控制：控制铸件的表面光洁度、无缺陷、无气孔等，确保产品外观良好。

二、质量控制流程铸造质量控制的流程一般包括原材料检验、铸造工艺控制、铸件检验和铸件整理等环节。

1. 原材料检验：对铸造原材料进行检验，包括合金材料、砂型材料等。

检验项目包括化学成分、机械性能等。

2. 铸造工艺控制：控制铸造过程中的工艺参数，包括熔炼温度、浇注温度、浇注速度等。

确保工艺参数符合设计要求。

3. 铸件检验：对铸件进行尺寸检验、化学成分分析、力学性能测试等，以确保铸件符合质量要求。

4. 铸件整理：对铸件进行修整、除砂、表面处理等工序，以提高铸件的外观质量和尺寸精度。

三、质量控制方法铸造质量控制的方法主要包括可视检查、尺寸测量、化学分析和力学性能测试等。

1. 可视检查：通过目视观察铸件的外观质量，包括表面光洁度、无缺陷等。

2. 尺寸测量：采用测量仪器对铸件的尺寸进行测量，包括长度、宽度、高度等。

3. 化学分析：通过化学分析仪器对铸件的化学成分进行检测，确保合金成分符合要求。

4. 力学性能测试：采用万能试验机等测试设备对铸件进行硬度、强度、韧性等力学性能测试。

四、质量控制指标铸造质量控制的指标根据产品的具体要求和标准而定，常见的指标包括：1. 尺寸精度指标：包括线性尺寸公差、角度公差、平面度等。

海绵钛真空自耗电弧熔炼钛（合金）锭工艺与设备---乘钒钛文化之风创钒钛产业之都原创邹建新孙青竹教授等钛和钛合金铸锭生产工艺流程如图4.9.5所示。

下面分别按步骤进行介绍。

1. 炉料准备熔炼钛及钛合金铸锭的炉料包括海绵钛、钛残料、纯金属及中间合金添加剂。

（1）海绵钛生产不同牌号的钛及钛合金锭应选用不同级别的海绵钛。

在选用海绵钛级别时，主要是依据铸锭级别和牌号。

碘化钛专供生产TA0之用，TAl级基本上使用一级品海绵钛，TA2和TA3则可根据力学性能要求搭配使用。

海绵钛+残钛料+合金元素→→→→→→→→钛锭→图4.9.5 真空自耗电弧炉熔炼铸锭工艺流程（2）残钛料为了综合利用和降低成本，就要尽量将未被混料的残钛返回入炉，加以利用。

作为钛及钛合金炉料的钛残料，是预先经过净化处理、碎化、严格检验而不带氧化层、低密度及高密度夹杂物的干净残料。

其形式有屑状、条状、块状等。

块状残料的净化，需根据残钛表面氧化皮的厚度分别处理。

对于氧化不严重的残钛，用HF和HN03混合酸液酸洗，然后再水洗；对于氧化严重的残钛，必须先用喷砂等机械加工方法去除氧化皮，接着用HF和HNO，混合酸液酸洗，然后再水洗。

（3）合金添加剂各种合金元素和钛之间的物理性质(主要是熔点和密度)相差甚大，合金元素的加入可用纯金属和中间合金两种形式。

其中锰、铁、铜、铬和锆等可以以纯金属形式加入，钼、锡、硅和铝、钒、硼等常以中间合金形式加入。

具体的加入形式需根据不同牌号的合金灵活应用。

2. 原料处理（1）含钛物料商品海绵钛尽可能选用粒级合格的。

当海绵钛粒度不合格时，应进一步在颚式破碎机上破碎到粒度符合工艺要求为止。

随后，在真空烘干箱中干燥，干燥的目的是除去表面吸附的水分。

真空烘干条件：温度约120～180℃；真空度约5Pa；保温时间4～6h，然后可直接出炉。

返回料，包括残钛边角料和钛屑，一定要牌号相同，加工成的粒度和海绵钛大致相同，经除油、除氧化皮及干燥等处理后方可使用。

铸造生产过程的质量控制质量控制是铸造生产过程中非常重要的一环，能够确保产品符合质量标准和客户要求。

本文档将详细介绍铸造生产过程中的质量控制措施和标准，以供参考。

1.质量控制概述1.1 目的和范围本章节介绍质量控制的目的和范围，明确质量控制对产品质量的重要性，以及在整个铸造生产过程中需要实施的质量控制措施。

1.2 质量控制流程本章节详细描述铸造生产过程中的质量控制流程，包括材料准备、模具制备、熔炼浇注、冷却和清理等环节中的质量控制措施和标准。

2.材料准备质量控制2.1 材料选择本章节介绍材料选择的原则和标准，包括原材料的物理性质和化学成分等要求。

2.2 材料检验本章节详述材料检验的方法和标准，包括外观检验、尺寸检验、化学成分分析等。

3.模具制备质量控制3.1 模具设计本章节介绍模具设计的原则和要求，包括模具结构、内腔形状等方面的质量控制。

3.2 模具加工本章节详细描述模具加工的质量控制要求，包括模具尺寸精度、表面光洁度等方面。

4.熔炼浇注质量控制4.1 熔炼操作本章节介绍熔炼操作的要求，包括熔炼温度、保持时间、熔炼材料配比等方面的质量控制。

4.2 浇注操作本章节详述浇注操作的质量控制措施，包括铸型预热、浇注速度、浇注温度等方面的要求。

5.冷却和清理质量控制5.1 冷却过程质量控制本章节介绍冷却过程中的质量控制措施，包括冷却时间、冷却速率等方面的要求。

5.2 清理过程质量控制本章节详细描述清理过程中的质量控制要求，包括清理方法、清理剂的选择等方面。

附件：法律名词及注释：1.法律名词：的解释说明。

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