Исследование физических и технологических свойств солевых флюсов для ЭШП титана

Получены экспериментальные данные о температурных зависимостях вязкости и электропроводности, а также температурном интервале затвердевания двойных и тройных солевых систем на основе CaF₂ с добавлением MgF₂, SrCl₂ и Na₃AlF₆. Показано, что введение в состав флюса на основе CaF₂ указанных компонентов...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2015
Hauptverfasser:	Протоковилов, И.В., Порохонько, В.Б., Гончаров, И.А., Мищенко, Д.Д.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2015
Schriftenreihe:	Современная электрометаллургия
Schlagworte:	Электрошлаковая технология
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115530
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Исследование физических и технологических свойств солевых флюсов для ЭШП титана / И.В. Протоковилов, В.Б. Порохонько, И.А. Гончаров, Д.Д. Мищенко // Современная электрометаллургия. — 2015. — № 3 (120). — С. 7-11. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-115530
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1155302025-02-23T20:10:44Z Исследование физических и технологических свойств солевых флюсов для ЭШП титана Investigation of physical and technological properties of salt fluxes for ESR of titanium Протоковилов, И.В. Порохонько, В.Б. Гончаров, И.А. Мищенко, Д.Д. Электрошлаковая технология Получены экспериментальные данные о температурных зависимостях вязкости и электропроводности, а также температурном интервале затвердевания двойных и тройных солевых систем на основе CaF₂ с добавлением MgF₂, SrCl₂ и Na₃AlF₆. Показано, что введение в состав флюса на основе CaF₂ указанных компонентов позволяет снизить удельную электропроводность шлакового расплава и расширить температурный интервал его затвердевания (сделать флюс более «длинным»). В исследуемых солевых системах определены концентрационные минимумы электропроводности, на основе которых были составлены композиции опытных флюсов для ЭШП титана. Технологические свойства флюсов на основе систем CaF₂–MgF₂; CaF₂–SrCl₂; CaF₂–Na₃AlF₆; CaF₂–MgF₂–Na₃AlF₆; CaF₂–SrCl₂–Na₃AlF₆ изучали в условиях электрошлакового переплава технического титана ВТ1. Установлено, что использование при ЭШП титановых слитков флюсов системы CaF₂–10 % SrCl₂–4 % Na₃AlF₆ и CaF₂–10 % MgF₂–4 % Na₃AlF₆ обеспечило снижение удельного расхода электроэнергии, по сравнению с плавкой под флюсом на основе 100 % CaF₂, на 14,7 и 18,3 % соответственно. На основании полученных экспериментальных данных предложен солевой флюс для ЭШП титановых сплавов, обеспечивающий стабильное протекание электрошлакового процесса и качественное формирование поверхности слитка при уменьшении расхода технологической электроэнергии. Experimental data are obtained about the temperature dependencies of viscosity and electric conductivity, as well as temperature interval of solidification of binary and ternary salt systems on CaF₂ base with addition of MgF₂, SrCl₂ and Na₃AlF₆. It is shown that the adding of the mentioned components into composition of CaF₂-based flux allows decreasing the specific electric conductivity of slag melt and widening the temperature interval of its solidification (making flux «longer»). In the investigated salt systems the concentration minimums of electric conductivity are determined, on the basis of which the compositions of experimental fluxes for ESR of titanium were made. Technological properties of fluxes on the base of CaF₂–MgF₂; CaF₂–SrCl₂; CaF₂–Na₃AlF₆; CaF₂–MgF₂–Na₃AlF₆; CaF₂–SrCl₂–Na₃AlF₆ systems were studied under conditions of electroslag remelting of commercial titanium VT1.It was found that application of fluxes of CaF₂–10 % SrCl₂–4Na₃AlF₆ and CaF₂–10 % MgF₂–4 % Na₃AlF₆ systems in ESR of titanium ingots provided the decrease in specific consumption of electric power as compared with melting using fluxes on 100 % CaF₂ base by 14.7 and 18.3 % respectively. Basing on the obtained experimental data a salt flux was suggested for ESR of titanium alloys, providing a stable running of the electroslag process at decrease in consumption of technological electric power. 2015 Article Исследование физических и технологических свойств солевых флюсов для ЭШП титана / И.В. Протоковилов, В.Б. Порохонько, И.А. Гончаров, Д.Д. Мищенко // Современная электрометаллургия. — 2015. — № 3 (120). — С. 7-11. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0233-7681 DOI: doi.org/10.15407/sem2015.03.01 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115530 669.187.56.001.1 ru Современная электрометаллургия application/pdf Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Электрошлаковая технология Электрошлаковая технология
spellingShingle	Электрошлаковая технология Электрошлаковая технология Протоковилов, И.В. Порохонько, В.Б. Гончаров, И.А. Мищенко, Д.Д. Исследование физических и технологических свойств солевых флюсов для ЭШП титана Современная электрометаллургия
description	Получены экспериментальные данные о температурных зависимостях вязкости и электропроводности, а также температурном интервале затвердевания двойных и тройных солевых систем на основе CaF₂ с добавлением MgF₂, SrCl₂ и Na₃AlF₆. Показано, что введение в состав флюса на основе CaF₂ указанных компонентов позволяет снизить удельную электропроводность шлакового расплава и расширить температурный интервал его затвердевания (сделать флюс более «длинным»). В исследуемых солевых системах определены концентрационные минимумы электропроводности, на основе которых были составлены композиции опытных флюсов для ЭШП титана. Технологические свойства флюсов на основе систем CaF₂–MgF₂; CaF₂–SrCl₂; CaF₂–Na₃AlF₆; CaF₂–MgF₂–Na₃AlF₆; CaF₂–SrCl₂–Na₃AlF₆ изучали в условиях электрошлакового переплава технического титана ВТ1. Установлено, что использование при ЭШП титановых слитков флюсов системы CaF₂–10 % SrCl₂–4 % Na₃AlF₆ и CaF₂–10 % MgF₂–4 % Na₃AlF₆ обеспечило снижение удельного расхода электроэнергии, по сравнению с плавкой под флюсом на основе 100 % CaF₂, на 14,7 и 18,3 % соответственно. На основании полученных экспериментальных данных предложен солевой флюс для ЭШП титановых сплавов, обеспечивающий стабильное протекание электрошлакового процесса и качественное формирование поверхности слитка при уменьшении расхода технологической электроэнергии.
format	Article
author	Протоковилов, И.В. Порохонько, В.Б. Гончаров, И.А. Мищенко, Д.Д.
author_facet	Протоковилов, И.В. Порохонько, В.Б. Гончаров, И.А. Мищенко, Д.Д.
author_sort	Протоковилов, И.В.
title	Исследование физических и технологических свойств солевых флюсов для ЭШП титана
title_short	Исследование физических и технологических свойств солевых флюсов для ЭШП титана
title_full	Исследование физических и технологических свойств солевых флюсов для ЭШП титана
title_fullStr	Исследование физических и технологических свойств солевых флюсов для ЭШП титана
title_full_unstemmed	Исследование физических и технологических свойств солевых флюсов для ЭШП титана
title_sort	исследование физических и технологических свойств солевых флюсов для эшп титана
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate	2015
topic_facet	Электрошлаковая технология
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115530
citation_txt	Исследование физических и технологических свойств солевых флюсов для ЭШП титана / И.В. Протоковилов, В.Б. Порохонько, И.А. Гончаров, Д.Д. Мищенко // Современная электрометаллургия. — 2015. — № 3 (120). — С. 7-11. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
series	Современная электрометаллургия
work_keys_str_mv	AT protokoviloviv issledovaniefizičeskihitehnologičeskihsvojstvsolevyhflûsovdlâéšptitana AT porohonʹkovb issledovaniefizičeskihitehnologičeskihsvojstvsolevyhflûsovdlâéšptitana AT gončarovia issledovaniefizičeskihitehnologičeskihsvojstvsolevyhflûsovdlâéšptitana AT miŝenkodd issledovaniefizičeskihitehnologičeskihsvojstvsolevyhflûsovdlâéšptitana AT protokoviloviv investigationofphysicalandtechnologicalpropertiesofsaltfluxesforesroftitanium AT porohonʹkovb investigationofphysicalandtechnologicalpropertiesofsaltfluxesforesroftitanium AT gončarovia investigationofphysicalandtechnologicalpropertiesofsaltfluxesforesroftitanium AT miŝenkodd investigationofphysicalandtechnologicalpropertiesofsaltfluxesforesroftitanium
first_indexed	2025-11-24T23:38:44Z
last_indexed	2025-11-24T23:38:44Z
_version_	1849716925938008064
fulltext	73/2015 УДК 669.187.56.001.1 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СОЛЕВЫХ ФЛЮСОВ ДЛЯ ЭШП ТИТАНА И.В. Протоковилов, В.Б. Порохонько, И.А. Гончаров, Д.Д. Мищенко Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua Получены экспериментальные данные о температурных зависимостях вязкости и электропроводности, а также температурном интервале затвердевания двойных и тройных солевых систем на основе CaF2 с добавлением MgF2, SrCl2 и Na3AlF6. Показано, что введение в состав флюса на основе CaF2 указанных компонентов по- зволяет снизить удельную электропроводность шлакового расплава и расширить температурный интервал его затвердевания (сделать флюс более «длинным»). В исследуемых солевых системах определены концентраци- онные минимумы электропроводности, на основе которых были составлены композиции опытных флюсов для ЭШП титана. Технологические свойства флюсов на основе систем CaF2–MgF2; CaF2–SrCl2; CaF2–Na3AlF6; CaF2– MgF2–Na3AlF6; CaF2–SrCl2–Na3AlF6 изучали в условиях электрошлакового переплава технического титана ВТ1. Установлено, что использование при ЭШП титановых слитков флюсов системы CaF2–10 % SrCl2–4 % Na3AlF6 и CaF2–10 % MgF2–4 % Na3AlF6 обеспечило снижение удельного расхода электроэнергии, по сравнению с плав- кой под флюсом на основе 100 % CaF2, на 14,7 и 18,3 % соответственно. На основании полученных экспе- риментальных данных предложен солевой флюс для ЭШП титановых сплавов, обеспечивающий стабильное протекание электрошлакового процесса и качественное формирование поверхности слитка при уменьшении расхода технологической электроэнергии. Библиогр. 7, табл. 1, ил. 4. К л ю ч е в ы е с л о в а : электрошлаковый переплав; титан; солевой флюс; фториды; хлориды; вязкость; электропроводность Высокая химическая активность титана в рас- плавленном состоянии исключает возможность использования при электрошлаковом переплаве (ЭШП) титановых сплавов флюсов, содержащих оксиды. Поэтому при ЭШП титана и сплавов на его основе нашли применение бескислородные солевые флюсы. Основу таких флюсов составляет чистый CaF2 (квалификации Ч, ХЧ, ЧДА). В каче- стве добавок используют ряд фторидов и хлори- дов щелочных и щелочноземельных металлов, а также металлический кальций [1–6]. Характерной особенностью солевых флю- сов является их высокая электропроводность в расплавленном состоянии. К примеру, удельная электропроводность большинства оксидных флю- сов при температуре 1500 оС не превышает 100... ...150 Ом-1∙м-1, а удельная электропроводность со- левых флюсов при той же температуре достигает 400...600 Ом-1∙м-1 [1, 2]. Такие высокие показатели электропроводности солевых флюсов снижают предельно допустимые значения напряжения на шлаковой ванне и обуславливают высокий расход электроэнергии при ЭШП с их использованием. Солевые флюсы также характеризуются узким температурным интервалом затвердевания и вы- сокой жидкотекучестью в расплавленном состоя- нии, что вызывает проблемы при ЭШП титана с вытяжкой слитка. Строение жидких флюсов солевого типа может быть описано моделью совершенного ионного раствора [1, 7]. Согласно этой модели вещества, входящие в состав солевого расплава, полностью электролитически диссоциированы на катионы и анионы. Для галогенидных флюсов это преиму- щественно простые однотипные ионы: катионы Na+, K+, Ca2+, Ba2+ и т.д., и анионы F–, Cl–. Кроме того, в них могут быть комплексные анионы типа MgF4 2–, AlF6 3–. Электропроводность солевых флю- сов характеризуется движением ионов и зависит от радиуса катиона и его подвижности. Для фто- ридов щелочноземельных металлов наблюдается закономерное уменьшение удельной электропро- водности при увеличении радиуса катиона. Ана- логичные закономерности имеют место и для вяз- кости солевых композиций. В работе [2] отмечено, что наличие в расплаве разновалентных ионов снижает его электропрово- дность (системы MeI +,MeII 2+/F–,Cl– в сравнении с MeI 2+,MeII 2+/F–,Cl–). Смешанные фторидно-хлорид- ные композиции имеют более низкую электропрово- дность в расплавленном состоянии, нежели смешан- ные фторидно-фторидные. Цель настоящей работы заключалась в получении экспериментальных данных о высокотемператур- ных характеристиках вязкости и электропроводно- сти солевых систем на основе CaF2 и оптимизации © И.В. ПРОТОКОВИЛОВ, В.Б. ПОРОХОНЬКО, И.А. ГОНЧАРОВ, Д.Д. МИЩЕНКО, 2015 8 СЭМ состава флюса для повышения технико-экономиче- ских показателей процесса ЭШП титана. Объектом исследований были двойные и трой- ные солевые системы на основе CaF2, с добавле- нием MgF2, SrCl2 и Na3AlF6. Методика проведения экспериментов. Исследо- вания вязкости расплавленных флюсов выполняли с помощью ротационного вискозиметра. Измере- ния проводили в молибденовом тигле с внутрен- ним диаметром 40 мм в печи сопротивления с полым графитовым нагревателем в атмосфере ар- гона. Температуру расплава изменяли от 1600 оС до температуры затвердевания флюса. Рабочее тело вискозиметра представляло собой вольфра- мовый стержень цилиндрической формы диаме- тром и высотой 20 мм. Температуру контроли- ровали вольфрам-рениевой термопарой ВР 5/20. Вискозиметр предварительно градуировали при комнатной температуре с использованием эталон- ных жидкостей с известной температурной зави- симостью вязкости. Предельная относительная погрешность измерения вязкости по данной мето- дике не превышает 10 %. Сущность метода определения электропрово- дности заключалась в измерении активной ком- поненты падения напряжения на вольфрамовых электродах, включенных в мостовую схему. Глу- бина погружения электродов в расплав составляла 10 мм. Питание установки осуществляли пере- менным током от генератора звуковой частоты. Измерения проводили на частоте 10 кГц. Тариро- вание прибора осуществляли по расплаву KCl с известной электропроводностью. Температурный интервал затвердевания опре- деляли путем визуального наблюдения (при помо- щи оптической системы) за гранулами флюса, на- ходящимися на поверхности стальной пластины, разогреваемой под действием проходящего элек- трического тока. Натурные исследования опытных флюсов про- водили в условиях камерного ЭШП расходуемых электродов диаметром 32, 40, 65 мм из техниче- ского титана ВТ1. Электроды переплавляли в ат- мосфере аргона в кристаллизаторах диаметром 65, 85 и 105 мм. Флюсовые композиции составляли путем смеши- вания порошков исходных компонентов (квалифи- кации «Ч»), которые предварительно прокаливали в муфельной печи при 450 оС в течение 2-х часов. Непосредственно перед исследованиями флюс еще раз прокаливали при 450 оС в течение 1,5 ч. Результаты экспериментов и обсуждение. На рис. 1 приведены результаты измерений темпе- ратурного интервала затвердевания, а на рис. 2 вязкости солевых систем CaF2–MgF2, CaF2–SrCl2 и CaF2–Na3AlF6. Анализ полученных температурных зависи- мостей свидетельствует, что во всех случаях при увеличении концентрации добавленных к CaF2 компонентов, температура плавления флюса уменьшается, а температурный интервал затвер- девания увеличивается (флюс становится более «длинным»). Наиболее тугоплавкой и «короткой» является система на основе чистого CaF2, наибо- лее легкоплавкой — система CaF2–30...50 % MgF2. Самый большой температурный интервал затвер- девания (140 оС) из исследуемых композиций на- блюдался у системы CaF2–25 % SrCl2. Анализ результатов измерений вязкости пока- зывает, что при температурах выше 1350 оС, то есть при рабочих температурах флюса, вязкость исследуемых композиций очень мала и слабо за- висит от концентрации добавленных к CaF2 ком- понентов (рис. 2). Наиболее «длинными» были си- стемы CaF2–20 % Na3AlF6 и CaF2–20...25 % SrCl2. Результаты измерений электропроводности со- левых систем на основе CaF2 приведены на рис. 3. Анализ полученных температурных зависимостей свидетельствует о сложном характере влияния до- бавленных к CaF2 компонентов на электропрово- дность системы. В двойных системах в интервале температур 1100...1300 оС дополнительные компоненты пре- имущественно приводили к увеличению прово- димости системы на основе CaF2. Однако при температурах выше 1400 оС эта закономерность менялась и при 1600 оС, во всех случаях, одно- компонентный флюс на основе чистого CaF2 имел самую высокую удельную электропроводность порядка 650 Ом-1∙м-1 (рис. 3). Самую низкую элек- Рис. 1. Температурный интервал затвердевания солевых систем: а — CaF2–MgF2; б — CaF2–SrCl2; в — CaF2–Na3AlF6 93/2015 тропроводность на уровне 380 Ом-1∙м-1 при данной температуре имела система CaF2–5 % Na3AlF6. В каждой из исследуемых двойных систем за- фиксированы концентрационные минимумы элек- тропроводности: для системы CaF2–MgF2 при кон- центрации MgF2–10...15%, для систем CaF2 –SrCl2 и CaF2–Na3AlF6 – при 5 % SrCl2 и 5 % Na3AlF6 со- ответственно. Среди тройных композиций самую низкую элек- тропроводность во всем температурном интервале имела система CaF2–10 % SrCl2–12 % Na3AlF6. В целом, самое существенное влияние на элек- тропроводность солевого расплава оказывало вве- дение в его состав Na3AlF6. Вероятно, это связано с образованием в расплаве комплексных анионов типа AlF6 3–, которые имеют большой ионный ра- диус и малую подвижность. Следующий этап работы заключался в оцен- ке технологических свойств опытных флюсовых композиций в условиях реального электрошла- кового процесса. Исследовали двойные системы CaF2–5...15 % MgF2, CaF2–5...10 % Na3AlF6, а также тройные системы CaF2–8...10 % MgF2–4 % Na3AlF6 и CaF2–8...10 % SrCl2–2...4 % Na3AlF6. Проведенные эксперименты показали, что со- держание MgF2 и Na3AlF6 во флюсе для ЭШП ти- тана не должно превышать 12...14 и 4...6 % соот- ветственно. При превышении содержания данных компонентов выше указанных значений флюс не обеспечивает необходимые температурные пара- метры процесса и выплавленные слитки имеют неудовлетворительное качество формирования боковой поверхности. Флюсы системы CaF2–8...10 % SrCl2–2...4 % Na3AlF6 и CaF2–8...10 % MgF2–4 % Na3AlF6 обе- спечивали надежный «холодный» старт электро- шлакового процесса и стабильные режимы на протяжении всей плавки, а слитки, выплавленные с их использованием, характеризовались хорошим качеством боковой поверхности (рис. 4). В таблице приведены основные параметры плавок, проведенных с применением указанных флюсов и однокомпонентного флюса на основе 100 % CaF2. Использование программного пакета PowerGraph с функциями математической обра- ботки полученных данных позволило рассчитать средние (интегральные) значения параметров процесса и определить удельный расход элек- троэнергии. Полученные данные свидетель- ствуют о том, что использование флюсов систем CaF2–8 % SrCl2–4 % Na3AlF6 и CaF2–8 % MgF2– 4 % Na3AlF6 позволило снизить удельный рас- ход электроэнергии, в сравнении с плавкой под флюсом на основе чистого CaF2 на 14,7 и 18,3 % соответственно (таблица). Указанный эффект достигается благодаря более высокому удельно- му электросопротивлению используемых мно- гокомпонентных флюсов. Рис. 2. Температурные зависимости вязкости солевых систем CaF2–MgF2; CaF2–SrCl2; CaF2–Na3AlF6 при различных концен- трациях компонентов (а–в) и составах (г) 10 СЭМ Дальнейшие эксперименты при выплавке слитков технического титана диаметром 105 мм под флюсами CaF2–MgF2–Na3AlF6 и CaF2–SrCl2– Na3AlF6 показали, что последняя система от- личается более стабильными режимами элек- трошлакового процесса и более качественным формированием поверхности слитка (рис. 4, г). Таким образом, результаты проведенных экс- периментальных работ позволили в качестве флю- са для ЭШП титана и сплавов на его основе ре- комендовать композицию CaF2–8...12 % SrCl2–2... ...5 % Na3AlF6, которая обеспечивает стабильный электрошлаковый процесс с хорошим формирова- нием поверхности слитка при снижении удельно- го расхода электроэнергии. Выводы 1. Получены экспериментальные данные о темпе- ратурных зависимостях вязкости и электропрово- дности, и температурном интервале затвердева- ния двойных и тройных солевых систем на основе CaF2, с добавлением MgF2, SrCl2 и Na3AlF6. 2. Экспериментально установлено, что солевые флюсы систем CaF2–8...10 % MgF2–2...4 % Na3AlF6 и CaF2–8...10 % SrCl2–4 % Na3AlF6 обеспечивают стабильный электрошлаковый процесс и хорошее качество формирования поверхности выплавляе- мых титановых слитков. 3. Применение флюсов систем CaF2–10 % SrCl2–4 % Na3AlF6 и CaF2–10 % MgF2–4 % Na3AlF6 при выплавке титановых слитков диаметром 85 мм обеспечило снижение удельного расхода электроэнергии соответственно на 14,7 и 18,3 %, по отношению к выплавке аналогичных слитков под флюсом 100 % CaF2. 4. Предложен солевой флюс системы CaF2–8… 12 % SrCl2–2…5 % Na3AlF6 для ЭШП титана, обе- спечивающий стабильный электрошлаковый про- Рис. 3. Температурные зависимости электропроводности солевых систем: а — CaF2–MgF2; б — CaF2–SrCl2; в — CaF2–Na3AlF6; г — CaF2–MgF2–Na3AlF6; д — CaF2–SrCl2– Na3AlF6 113/2015 цесс, хорошее формирование поверхности слитка при снижении удельного расхода электроэнергии. 1. Подгаецкий В.В., Кузьменко В.Г. Сварочные шлаки. — Киев: Наук. думка, 1988. — 256 с. 2. Компан Я.Ю., Щербинин Э.В. Электрошлаковая сварка и плавка с управляемыми МГД-процессами. — М.: Маши- ностроение, 1989. — 272 с. 3. Металлургия и технология сварки титана и его сплавов / Под ред. В.Н. Замкова. — Киев: Наук. думка, 1986. — 240 с. 4. Медовар Л.Б., Саенко В.Я., Рябинин В.А. Выбор флюсов для ДШП при получении слитков титановых сплавов // Совре- мен. электрометаллургия. — 2010. — № 1. — С. 8–11. 5. Протоковилов И.В. Электрошлаковая выплавка галоге- нидных бескислородных флюсов // Там же. — 2008. — № 2. — С. 13–16. 6. Об электропроводности флюсов системы СаF2–Ca / А.Д. Рябцев, А.А. Троянский, В.Ю. Мастепан и др. // Там же. — 2003. — № 1. — С. 3–4. 7. Темкин М.Н. Смеси расплавленных солей как ионные рас- творы // ЖФХ. — 1946. — Вып. 1. — С. 105–110. Experimental data are obtained about the temperature dependencies of viscosity and electric conductivity, as well as temperature interval of solidification of binary and ternary salt systems on CaF2 base with addition of MgF2, SrCl2 and Na3AlF6. It is shown that the adding of the mentioned components into composition of CaF2-based flux allows decreasing the specific electric conductivity of slag melt and widening the temperature interval of its solidification (making flux «longer»). In the investigated salt systems the concentration minimums of electric conductivity are determined, on the basis of which the compositions of experimental fluxes for ESR of titanium were made. Technological properties of fluxes on the base of CaF2–MgF2; CaF2–SrCl2; CaF2–Na3AlF6; CaF2–MgF2–Na3AlF6; CaF2–SrCl2–Na3AlF6 systems were studied under conditions of electroslag remelting of commercial titanium VT1.It was found that application of fluxes of CaF2–10 % SrCl2–4Na3AlF6 and CaF2–10 % MgF2–4 % Na3AlF6 systems in ESR of titanium ingots provided the decrease in specific consumption of electric power as compared with melting using fluxes on 100 % CaF2 base by 14.7 and 18.3 % respectively. Basing on the obtained experimental data a salt flux was suggested for ESR of titanium alloys, providing a stable running of the electroslag process at decrease in consumption of technological electric power. 7 Ref., 1 Table, 4 Figures. K e y w o r d s : electroslag remelting; titanium; salt flux; fluorides; chlorides; viscosity; lectric conductivity Поступила 18.06.2015 Параметры опытных плавок Параметр Состав флюса, мас. % 100 CaF2 CaF2–8SrCl2 –4Na3AlF6 CaF2–8MgF2–4Na3AlF6 Средний ток, А 2683,3 2404,0 2519,6 Среднее напряжение, В 32,0 31,4 31,5 Средняя скорость подачи электрода, м/ч 63,8 65,7 72,2 Продолжительность плавки, с 610,0 422,8 484,6 Масса слитка, г 4985 3560 4480 Удельный расход эл. энергии, кВт∙ч/т 2918,7 2490,3 2384,8 Относительный расход эл. энергии, % 100 85,3 81,7 Рис. 4. Внешний вид титановых слитков диаметром 85 мм (а–в) и 105 мм (г), выплавленных с использованием различных флюсов: а — 100 % CaF2; б — CaF2–8 % SrCl2–4 % Na3AlF6; в — CaF2–8 % MgF2–4 % Na3AlF6; г — CaF2–10 % SrCl2–2 % Na3AlF6

Исследование физических и технологических свойств солевых флюсов для ЭШП титана

Institution

Ähnliche Einträge