10月中旬,寶雞鈦協(xié)秘書處在李獻民執(zhí)行會長的帶領下,一行來到位于寶雞蟠龍高新區(qū)創(chuàng)服中心的寶雞華煜鼎尊材料技術公司。調研磁懸浮熔煉設備制造企業(yè),深入了解磁懸浮熔煉技術,以及其在鈦及稀有金屬熔煉方面的應用和優(yōu)點。
近年來,磁懸浮熔煉技術得到較快發(fā)展,在鈦及鈦合金以及稀貴金屬提純、合金化研究及生產(chǎn)上得到應用,但相關技術內(nèi)涵業(yè)界人仕了解的還不多。
走進企業(yè)生產(chǎn)車間,一臺20Kg磁懸浮熔煉爐正在熔煉鈮合金,一臺200Kg的非金屬磁懸浮熔煉爐正在制造。華煜鼎尊公司總經(jīng)理講解了磁懸浮熔煉設備制造和小批量熔煉生產(chǎn)高純稀有金屬及其合金的基本情況。

據(jù)該公司與技術專家李教授介紹,磁浮懸熔煉技術是通過高頻或中頻交變磁場,在金屬或非金屬渦流高溫熔煉中形成與重力相抵消的電磁力,使熔體懸浮,與坩堝內(nèi)壁脫離接觸,防止坩堝污染的熔煉方法。該熔煉方法是一項集電磁學、流體學、熱力學、物理化學及冶金學等多學科于一體的綜合冶金技術。主要用來制取高熔點、高純度和極活潑的金屬或非金屬材料,各種高純材料、高溫材料、高熵合金、難熔金屬的鑄錠、塊料、棒料,鑄件等,爐子溫度在3600℃以內(nèi)可控制,單爐熔煉金屬重量在0.5到200Kg或更多。此工藝技術可獲得超高純的金屬鑄錠、多種金屬合金化熔煉獲得成分均勻的合金坯料。可配合鑄造裝備實現(xiàn)高純金屬或合金的鑄造成形,如采用傾鑄、底鑄、吸鑄等工藝設備,制取多種尺寸規(guī)格金屬或非金屬鑄件產(chǎn)品。此工藝技術生產(chǎn)的合金成分均勻性高、可采取多爐室技術提高生產(chǎn)效率,實現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)等。
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已八十歲高齡的李教授從上世紀90年代開始參與國家八五攻關項目,專心研究磁懸浮熔煉技術。當時我國磁懸浮熔煉技術剛剛起步,美國、德國、日本等少數(shù)國家80年代開始研究,有了小型磁懸浮爐,但這些國家對中國是高度保密,當時我國在此項技術上受到國外的技術封鎖。在中國磁懸浮熔煉科研專家團隊的努力下,李教授帶領的科研小組,于90年代成功用磁懸浮熔煉技術實現(xiàn)了稀土磁致伸縮元件的制造,申報多項專利,使我國掌握了該項國際先進技術,在國內(nèi)處于領先地位。之后磁懸浮熔煉爐從5Kg、20Kg、50kg等規(guī)格的配套研發(fā)及生產(chǎn)得到進一步發(fā)展,為我國核武器、核能燃料、核反應堆包殼材料、飛機發(fā)動機、潛艇燃料電池發(fā)動機、聲納、稀土功能材料、穿甲彈和鉆地彈等關鍵重要材料的研發(fā)生產(chǎn)提供了技術設備保障。但掌握此項技術的企業(yè)目前在國內(nèi)還是屈指可數(shù),發(fā)展磁懸浮熔煉技術、開發(fā)大規(guī)格和特種功能材料懸浮熔煉設備、對于突破國外技術封鎖、對我國發(fā)展軍工、尖端技術和高新技術產(chǎn)業(yè)有非常重要的意義。
為了將磁懸浮科研成果產(chǎn)業(yè)化,更好的使磁懸浮熔煉技術在鈦及稀有金屬、貴金屬等重要高端材料研究生產(chǎn)方面發(fā)揮出重要作用,促進鈦及稀有金屬等新材料產(chǎn)業(yè)作大作強。2020年初,在寶雞市政府的推動下,寶雞華煜鼎尊材料技術有限公司落戶蟠龍高新區(qū),生產(chǎn)開發(fā)磁懸浮熔煉爐及高端鈦及稀有金屬合金材料的研究,已為相關科研院所和企業(yè)生產(chǎn)交付了多臺不同規(guī)格型號的磁懸浮熔煉爐,磁懸浮熔煉為鈦及鈦合金等稀有金屬的質量提升提供技術保障。今年已給某企業(yè)生產(chǎn)一臺120Kg的磁懸浮熔煉爐,并承擔國家核工業(yè)多項磁懸浮設備項目,并向國核鋯業(yè)提供了材料等。公司分三期規(guī)劃了發(fā)展方向和目標,力爭用幾年時間,完成5大系列,36種型號產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn),建設磁懸浮熔煉爐系列設備制造生產(chǎn)線、建設國防軍工、航空航天等領域用的高端合金材料生產(chǎn)線,實現(xiàn)年產(chǎn)值10億元以上。
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多元鈦合金、鈮合金、鎢鉬合金以及高端合金鋼等原材料的熔煉制取,采用常規(guī)的電子束、等離子、中頻電爐等熔煉工藝手段,受到合金成分均勻性、熔爐坩堝以及電極制備等多因素的制約,多個因素影響到合金材料的成分、金相組織等決定材料最終綜合力學性能的問題。特別是在新合金初期小批試熔煉時經(jīng)常要在生產(chǎn)熔煉設備上進行,用料量大,使用磁懸浮熔煉技術后,從根本上解決和突破通常熔煉工藝的多個制約因素。并且在批量生產(chǎn)時,磁懸浮熔煉可實現(xiàn)材料熔煉時的連續(xù)加料(不用制備電極),熔池材料不與坩堝接觸、熔池材料在電磁力的作用下高度均勻化等優(yōu)點,還能制取高純金屬(5N)及鑄件等,為多種金屬、合金材料的熔煉制取提供了技術設備保障,使原來許多想到而做不到的合金和高純金屬材料研究制取成為可能。









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