《表2 TC4冷坩埚真空感应熔炼实验》

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《增材制造用TC4钛合金粉末制备工艺的优化》

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设计表2所示的五种线圈加载工艺进行合金熔炼实验，五种线圈加载工艺设计合理与否直接影响钛合金熔炼过程中各元素混合的均匀性。方案1，加载工艺过程中线圈最高功率300 k W，发现钛锭芯部没有完全融化，近外表皮发生融化，合金液流未从石墨导流管流出，检测液态温度为1 565℃，冷却后取出未完全熔融钛锭。方案2，线圈最高功率350 kW，TC4合金钛锭完全融化，实测钛液温度1 650℃。方案3，设计线圈功率最高400 kW，通过实测液态温度达到1 760℃。为了进一步提高液态合金的过热度，接着设计了方案4和方案5，继续增大线圈功率和保温时间，实测结果发现，进一步增大功率和延长保温时间对提高液态合金过热度没有明显效果。在线圈功率提升至400 k W时，钛液温度不再提升。为避免加热线圈功率过高导致内部钛液低熔点元素产生少许挥发，影响材料化学元素匹配关系，最终确定选择方案3作为合金的最佳熔炼工艺。该熔炼过程在确保合金液混合充分的前提下，减少能量的消耗。