Вакуумные электропечи торговой марки «НИТТИН» для термообработки деталей из сплавов титана

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ТЕРМООБРАБОТКА: ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ»

The main users of titanium alloys are: aerospace means, machinery (military, civil, naval, chemical, etc.) The titanium alloys are used for producing the different types of balloons, capacities, casings, sheathings, ribs, longerons, beams and other elements and units. Application of titanium alloys enables significant decrease of constructions mass and increase of their operational reliability. Improvement of products made of titanium alloys occurs after non-oxidation and dehydrogenizing vacuum heat-treatment by means of trade mark “НИТТИН” electric furnaces

Вакуумные электропечи торговой марки «НИТТИН» для термообработки деталей из сплавов титана

Основными потребителями титановых сплавов являются: авиационная и ракетно-космическая техника, машиностроение (военное, гражданское, морское, химическое и др.). Сплавы титана применяются для изготовления различных типов баллонов, емкостей, оболочек, обшивок, шпангоутов, лонжеронов, балок и других деталей и узлов. Применение титановых сплавов дает возможность значительно снизить вес конструкций и повысить надежность их работы

Это объясняется сочетанием таких ценных свойств сплавов титана, как малая плотность, высокая удельная прочность, коррозионная стойкость, технологичность при обработке давлением и свариваемость, хладостойкость, немагнитность и ряд других ценных физико-механических характеристик. По удельной прочности (α+β)-сплавы титана не имеют конкурентов среди промышленных металлов.

Данное преимущество увеличивается с ростом температуры. Сплавы титана обладают высокой коррозионной стойкостью в ряде агрессивных сред, особенно в окислительных и хлорсодержащих. Природа высокой коррозионной стойкости при температурах ниже 650°С наилучших жаропрочных титановых сплавов обусловлена образованием тонкой пленки диоксида титана, прочно удерживаемой его поверхностью. Такая пленка образуется на свежей поверхности сплавов титана при контакте с любой средой, содержащей кислород. При обычных температурах из-за наличия тонкой пассивирующей пленки химическая активность титана становится чрезвычайно малой. Сплавы титана обладают хорошей свариваемостью всеми видами сварки.

Одной из важнейших проблем современного металловедения является повышение уровня стабильности механических свойств титановых сплавов. Эта проблема решается несколькими путями: комплексное легирование; разработка прогрессивных технологических процессов производства полуфабрикатов на основе концепции многостадийной термомеханической обработки; отработка оптимальных режимов термической обработки, обеспечивающих совершенствование макро-, микро- и субструктур; формирование при обработке сплавов давлением заданной кристаллографической текстуры и др.

Повышение надежности и долговечности конструкций из сплавов титана невозможно без учета их склонности к водородной хрупкости. Несмотря на то, что промышленность поставляет сплавы титана с минимальным содержанием водорода, в процессе различных технологических операций его содержание повышается. Следовательно, термическая обработка приобретает особую важность как заключительная технологическая операция при изготовлении изделий из сплавов титана. Она должна быть безокислительной и обеспечивать при этом снижение концентрации водорода в объеме до допустимой. При этом одновременно должно формироваться необходимое структурно-фазовое состояние. Для решения этих задач требуется соответствующее технологическое оборудование для термовакуумной обработки изделий из титановых сплавов. Для обеспечения необходимого качества полуфабрикатов, изделий и конструкций из сплавов титана применяются разнообразные процессы термической обработки в вакууме (табл. 1).

Существуют основные критерии, отличающие инновационные вакуумные электропечи периодического действия для термообработки титановых сплавов от вакуумных электропечей предыдущего поколения. Первое отличие состоит в том, что вакуумный отжиг в электропечах предыдущего поколения являлся длительной технологической операцией из-за низких скоростей нагрева и охлаждения. Это обстоятельство всегда являлось раздражающим фактором для потребителей вакуумных электропечей сопротивления. В обоих случаях (при нагреве и охлаждении) использовался только теплообмен излучением. В электропечах нового поколения применяют системы конвективного нагрева и охлаждения, в диапазоне температур от 20 до 700°С. В качестве теплоносителя может применяться любой инертный газ (аргон, гелий и др.). Теперь теплообмен излучением используется при более высоких температурах (более 700°С). В этой схеме скорость нагрева и охлаждения садки лимитируется только теплопроводностью титана и его сплавов. Титан имеет низкую теплопроводность, в 4 раза меньшую, чем у железа и почти в 15 раз меньшую, чем у алюминия. Это затрудняет равномерный прогрев и охлаждение при термообработке изделий из титановых сплавов. Однако, несмотря на это, длительность цикла вакуумной термообработки в электропечах нового поколения заметно сокращена, и, как следствие, увеличивается их суточная производительность. Второе отличие состоит в полной автоматизации технологического процесса вакуумного отжига с пульта дистанционного управления.

Возможно использование других систем, например, в электропечах с выдвижным подом применяется система транспортировки и загрузки/выгрузки садки. Для проведения наладочных, тестовых, послеремонтных испытаний (не основной режим работы) предусмотрено местное управление с локальных пультов, расположенных вблизи исполнительных механизмов. Таким образом, современная вакуумная электропечь для термообработки титана и его сплавов в виде полуфабрикатов, изделий и конструкций представляет собой очень сложный технологический комплекс, обеспечивающий высокое качество термообработки и максимально достижимую производительность.

На территории России производство новейших вакуумных электропечей для термической обработки деталей из титановых сплавов освоило ООО «НПП «НИТТИН». В Специальном конструкторском бюро непрерывно разрабатываются новые типоисполнения вакуумных электропечей, которые обеспечивают проведение самых разнообразных технологических процессов термической обработки деталей и изделий из титана и его сплавов, некоторые примеры которых приведены ниже.

Электропечь сопротивления камерная вакуумная СНВЭ‑6.6.4/14‑ИВ‑НИТТИН (рис. 1) нового поколения предназначена для проведения процессов термообработки титановых сплавов и порошковых изделий из них при температурах до 1400°С. Нагреватели — молибденовые прутки. Экранно-вакуумная изоляция состоит из слоев молибденового листа и нержавеющей листовой стали. Ложемент под установку садки выполнен из молибдена. Вилочный погрузчик предназначен для загрузки (выгрузки) изделий из сплавов титана в электропечь.

Электропечь мод. СЭВЭ‑5.5/13‑ИЗ-НИТТИН (рис. 2) по своим функциональным возможностям может применяться как общепромышленная в авиационной, судостроительной, машиностроительной и других отраслях промышленности. Работа электропечи, включая проведение термических процессов и управление вакуумной системой, осуществляется по программе с помощью системы автоматического управления.

Телескопический элеваторный механизм предназначен для перемещения садки из нагревательного модуля в зону ускоренного охлаждения/закалки, а также для загрузки и выгрузки садки. Система газового охлаждения предназначена для ускоренного охлаждения садки аргоном. Она содержит газодувку, теплообменник, затворы, датчики давления и температуры, трубопроводы.

Высоковакуумная камерная электропечь модели СНВЭ‑2.4.2/13‑ИВ‑НИТТИН (рис. 3) предназначена для вакуумного и обезводороживающего отжига деталей и узлов из титановых сплавов ВТ20, ВТ23, ВТС, ВТ14, ОТ4, ОТ4–1.

В данной Электропечи инновационными решениями являются: минимальные габариты для такого класса печи, не превышающие 1700 мм (ширина), 1700 мм (длина), 2400 мм (высота). Электропечь поставляется на несущей монтажной раме, которая устанавливается на пол цеха (бесфундаментное исполнение). Отсутствует необходимость в специальном фундаменте. Монтаж Электропечи осуществляется в течение одного дня. Подключается только внешнее сетевое напряжение, так как Электропечь полностью автономная по всем функциональным характеристикам. Вакуумная откачка полностью безмаслянная на основе турбомолекулярного насоса высокой производительности, обеспечивает в рабочем пространстве Электропечи максимальный вакуум 1·10-8мм рт. ст. Все приводы и зажимы загрузочной дверцы — пневматические. Электропечь комплектуется автономным компрессором и ресивером. Замкнутая система водяного охлаждения с чиллером. Трубопроводы охлаждающей воды — пластиковые. Система управления полностью автоматическая, включающая наладочный (ручной) режим работы. Также осуществляется непрерывный контроль параметров внешнего сетевого электропитания. Ведется непрерывная архивация процесса во время работы печи, которую можно наблюдать в непрерывном режиме на сенсорной панели оператора. Съем информации может идти на съемную flash-память или распечатываться в виде графиков и таблиц на цветном лазерном принтере.


НИТТИН

Россия, 308013, г. Белгород, ул. Макаренко, д. 27
тел. +7 4722-777-8-44
www.nittin.ru
nittin.ru@gmail.com

Похожие статьи


Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.