Tecnología de preparación de lingotos de aleación de titanio de bajo costo
Aug 11, 2025
Las aleaciones de titanio y titanio, debido a sus excelentes propiedades integrales, que incluyen baja densidad, alta resistencia específica, buena resistencia, propiedades no magnéticas y una excelente resistencia a la corrosión, se usan ampliamente en campos clave como aviación, aeroespacial, construcción naval y energía nuclear, así como en mercados civiles como petroleum, metalurgy, químicos, electricidad y biomed. Sin embargo, su alto costo ha limitado su mayor popularización en aplicaciones civiles. Han surgido nuevas tecnologías de preparación de lingotes de aleación de titanio que pueden abordar efectivamente este problema.
1. Desarrollo de aleaciones de titanio de bajo costo
A través del diseño de aleación, al agregar elementos de aleación de bajo costo (como Fe) para reemplazar elementos de aleación costosos (como V), se están desarrollando aleaciones de titanio de bajo costo para expandir sus aplicaciones. Este enfoque es altamente factible y utiliza elementos de aleación de bajo costo para reducir los costos.
Timet, una compañía estadounidense, ha desarrollado aleaciones de titanio de bajo costo y de alta resistencia, TI-1.5Al-6.8MO-4.5FE y titanio de grado automotriz, TI-6Al-1.7FE-0.1SI, utilizando Fe como un elemento de aleación. El primero cuenta con propiedades de aleación comparables a TI-1023, pero cuesta solo el 78% de TI-6Al-4V; Este último ofrece un rendimiento superior y una reducción de costos del 15% -20%.
2. Tecnología de reciclaje aditivo
Durante el proceso de producción de aleación de titanio, se genera una cierta cantidad de chatarra durante la fusión, la falsificación, el rodillo en caliente, el rodillo en frío y la extrusión de tubos. Al limpiar y clasificar la chatarra por grado, los bloques y la chatarra se pueden reciclar utilizando electrodos agrupados en hornos de arco de consumo de vacío (VARS), hornos de hogar de enfriamiento de haz de electrones (EBCHMS) y hornos de hogar de enfriamiento de plasma (PACHMS). Esto permite una tasa de reciclaje de chatarra de hasta el 100%. El precio de la chatarra de titanio es solo del 20% al 30% de la esponja de titanio original. Al agregar chatarra reciclada, el costo de producción de algunas calificaciones de aleación de titanio se reduce significativamente, satisface las necesidades del mercado y el cliente, y proporciona un método de utilización secundario efectivo para el chatarra.
3. Nuevos métodos de fusión
Actualmente, los métodos internacionales para producir billets de aleación de titanio grandes y de alta calidad incluyen el uso de nuevos hornos de hogar en frío de haz de electrones, tecnologías de fusión de horno de hogar frío de plasma y tecnologías de fechoría de horno de hogar y dolor directo.
Estos nuevos métodos de fusión pueden reemplazar parcialmente la fusión del horno de arco de consumo de vacío, logrando un proceso de fabricación acortado. Eliminan los pasos tradicionales de fusión del horno de arco de consumo de vacío, como la presión del electrodo de prensa hidráulica y la soldadura por vacío, al tiempo que permiten un reciclaje significativo de chatarra. La aplicación de la tecnología de fusión del horno de hogar frío no solo mejora la calidad de los lingotes de aleación de titanio y titanio, sino que también reduce los costos. En particular, el uso de un solo horno de hogar frío para derretir las aleaciones de titanio y lanzar lingotes planos directamente pueden reducir los costos de procesamiento en un 10% a 20%.
La compañía cuenta con las principales líneas de producción nacionales de procesamiento de titanio, que incluyen:
Línea de producción de tubo de titanio de precisión de precisión alemán (capacidad de producción anual: 30,000 toneladas);
Línea de rodadura de lámina de titanio de tecnología japonesa (delgada a 6 μm);
Línea de extrusión continua de barra de titanio totalmente automatizada;
Placa de titanio inteligente y fábrica de acabado de tiras;
El sistema MES permite el control digital y la gestión de todo el proceso de producción, logrando una precisión dimensional del producto de ± 0.01 μm.
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