【康沃真空網】由于銅鈦合金具有高電阻和高導電性，銅鈦合金變得越來越流行，并且代表了銅加工行業產品組合的未來。
銅鈦合金主要應用于工業制造的電子元件領域，如導電彈簧、汽車和電子產品中的連接器，電源開關、插座，以及智能手機和個人電腦等電子設備中的攝像頭模塊。
因為鈹是一種有害的合金元素，它被鈦所替代將成為熔煉的必然趨勢。然而，銅鈦合金的生產要求很高，因為鈦與幾乎所有的大氣氣體都會發生強烈反應，如果使用開放式熔爐，生產的合金性能與質量一定達不到所需標準。
近期，位于德國的ALD真空工業有限公司成功地研發了一種緊湊型熔爐方案，它可以高效生產高純度銅鈦合金，其生產過程中應用了真空熱處理技術，借助真空攪拌以及脫氣技術防止熔體氧化。
通過取樣，該方案可以在不中斷過程的情況下添加合金以調整熔體化學和溫度測量。如果使用連續鑄造，熔體轉移也可以在受控條件下進行。據悉，方案已經在亞洲的兩家工廠成功運行。
雖然現在有各種生產銅鈦合金的工藝方法，但很少提及真空感應熔煉技術。
ALD真空工業有限公司的熔煉產品經理Andreas Eich表示，大多數傳統感應爐體積較非常大，對于銅鈦合金的批量生產來說不太實用。此外，傳統的感應熔煉通常在大氣條件下進行，因此空氣中的氧氣和氮氣會與鈦發生反應，形成有害的非金屬夾雜物。
與空氣接觸的后果是降低熔體純凈度和惡化材料性能，與此同時鈦產量降低，生產成本就會升高。因此，必須對熔爐進行改造。創造和保持惰性氣體環境尤為重要。真空感應熔煉（VIM）將會成為傳統熔煉技術的最佳替代者。
但是，在生產過程中需要將銅鈦合金熔體輸送到連續鑄造機。通常來說，銅鈦熔體是在真空感應爐中在受控氣氛下制造的。然后在半連續立式鑄造機中鑄造，以生產高純度的板坯作為原材料，通過后續步驟（如熱成型、退火和冷成型）進行進一步加工，該環節熔體會再次暴露于空氣之中，這就帶來了技術挑戰。
為此，ALD真空工業有限公司的專家將真空感應脫氣（VID）與真空感應脫氣澆注（VIDP）連同真空感應爐一起，設計成一個緊湊型的生產流水線。根據所選的設備配置，板坯的熔化和鑄造可以都在惰性氣體的保護下完成。“使用我們的獨特解決方案，熔化過程可以以真空的方式與下游的連續鑄造相結合”，Andreas Eich補充到。
除了感應爐本身之外，ALD的強制流水室、中間包室以及工廠操作人員使用的連鑄機設備也在真空密封腔室之中，并在惰性氣體環境下工作，這僅適用于VIDP。
如果使用VID的衍生爐，熔體轉移到連鑄機是通過開放式轉移流槽在具有惰性氣體護罩的正常環境氣氛中進行的。該設備可生產高達30公噸的批量，使得通過真空感應熔煉生產銅鈦合金更具競爭力。
●VIDP可以適應現場現有的熔煉基礎設施，以最佳方式融入工藝鏈。
為確保最高熔體純度標準和所需的微觀結構質量，這些真空感應爐使用了額外的工藝和監控功能。首先，熔體在進入連鑄機之前，ALD 的三相電磁攪拌會使熔體非常均勻。此外，熔體取樣和溫度測量可以在真空條件下進行。ALD真空工業有限公司研發副總裁Henrik Franz說：“這有助于計算合金的各種成分，合金的添加可以以一種可控和可復制的方式進行”。
ALD真空工業有限公司開發了兩種不同方案，客戶可以根據他們對銅鈦合金純度和現有基礎設施的要求來決定，是將熔體轉移到鑄造機設備中，還是將熔體轉移到完全處于受控氣氛保護下的真空密封腔室中，又或者在惰性氣體覆蓋下直接轉移即可。
兩家來自亞洲的材料制造商各自選擇了一種方案，最近已投入運營。中國工廠根據VID技術建造，該熔爐配有一個8噸重的坩堝和一個2500千瓦的熔化電源。在有惰性氣體保護下，每小時可熔化超過五公噸的金屬并將其送入鑄造機。
● 在應用工廠中安裝了容量為8公噸的熔爐。
第二個亞洲工廠除了根據VIDP技術進行熔煉之外，還采用了在受控氣氛下進行鑄造的方案。這兩個方案都經過了定制和修改，以適應工廠現有的工生產流水線。例如，通過與客戶和連鑄機供應商的密切溝通，讓板坯尺寸與客戶再加工流程更好地匹配。
ALD真空工業有限公司的方案確保了熔爐和連鑄機之間的連接準確而安全。從初步應用可以看出，VID或VIDP可以減少合金中的夾雜物，提高工廠產量與合金質量，降低加工成本。
