Ti 6242 チタンは液体状態では非常に活性な金属であり、酸素、窒素、水素、炭素の反応が非常に速いため、チタン合金の溶解は高真空または不活性ガス (ar または ne) で保護されている必要があります。 水冷銅るつぼを使用した溶解るつぼの具体的な溶解プロセスには、主に 3 つの方法があります。 (1) 真空または不活性ガス保護下で自己消費しない電極アーク炉で合金を溶解する。 このプロセスは主に自己消費電極溶解用の電極を準備します。 (2) 真空自己消費電極アーク炉溶解 チタンまたはチタン合金製の自己消費電極を陰極とし、水冷銅るつぼを陽極として使用します。 溶けた電極は液滴の形でるつぼに入り、溶融池を形成します。 溶融池の表面はアークによって加熱され、常に液体の状態になります。 るつぼの底部とその周囲が強制冷却され、ボトムアップ結晶化が起こります。 溶融池内の液体金属が凝固してチタンインゴットとなります。 (3) 真空自家消費電極結露シェル保護溶解溶解装置の概略図。 この炉は真空自己消費型電極アーク炉をベースに開発されており、炉型の成形部品の鋳造物への溶解および遠心注湯の一種です。 その最大の特徴は、水冷銅るつぼと溶湯の間にチタン合金の固体の薄いシェルの層、いわゆる凝固シェルが存在することであり、この同材質の凝固シェル層が内張りの役割を果たしています。るつぼはチタンの液体を貯蔵する溶融プールを形成するために使用され、チタン合金の液体によるるつぼの汚染を防ぎます。 鋳造後、増加損失の中に残った凝固したシェルの層をるつぼのライニングとして使用できます。
近年、科学技術の発展と生産ニーズに伴い、電子ビーム炉、プラズマ炉、真空誘導炉などを中心に、チタン合金やその他の活性金属の溶解に関する新しい方法や装置の研究開発が相次ぎ、ある程度の応用力。 しかし、消費電力、溶解速度、コストなどの技術的・経済的指標を比較すると、依然として自家消費型電極アーク炉（凝縮シェル炉を含む）溶解が最も経済的で適用可能な溶解方法である。 チタンの物理的および化学的特性により、チタン合金の鋳造プロセス、モデル材料の比率など、プロセスには独自の要件と特性があります。 まず、非常に高い耐火性の造形材料が必要です。 第二に、注入は高度の真空または不活性ガス保護下で実行する必要があり、場合によっては遠心力も加わります。 接続シェルの材質が異なり、溶融成形シェルは3つの異なるシステムに分かれています。
(1) 純粋なグラファイトシェルシステム。 粒度の異なる黒鉛粉末を耐火物充填材や砂散布材として、樹脂を結合剤として使用します。 高強度、軽量、低コスト、幅広い原材料源。 遠心鋳造または重力鋳造に適しています。
(2) 高融点金属表層シェルシステム。 コンポジットシステムの場合、異なる造形材料（タングステン粉末やその他の高融点金属）による特別なプロセスが必要な表層に加え、造形材料からシェル製造プロセスまでの背面層も鋳造と同じです。鋼鉄インベストメント鋳造。
(3) 酸化物セラミックシェルシステム。 シェルの表層と裏層に酸化物を造形材料として使用しているため強度が高く、3種類のシェルの中で最も熱伝導率が小さく、複雑な形状の薄肉鋳物の注湯に適しています。
上記の 3 種類のシェルシステムで鋳造されたチタン鋳物は、化学組成と機械的性質の違いが非常に小さいです。 しかし、表面品質には大きな違いがあり、後の 2 つのタイプのシェルの収縮はグラファイト シェルよりも大幅に小さいため、鋳造の寸法精度が高くなります。
