真空電弧

真空電弧

發展趨勢由於自耗電極真空電弧熔煉法的熔煉速度快、真空度較低,因此,所產擔錠純度相對較低。 目前自耗電極真空電弧熔煉法主要用於二次熔鑄金屬錠,製取大型圓錠、扁錠或異形鑄件。 自耗電極真空熔煉法的提純效果不如擔電子束熔煉法,但優於固相精煉法。

真空電弧真空電弧凝殼爐,它包括真空熔煉室,真空熔煉室內安裝有坩堝和電極頭,熔煉室上面安裝有一個裝料倉,裝料倉的出料口與中空結構的電極桿固定連線,在裝料倉和中空式電極桿內裝有螺旋輸送器,電極桿的下端通過一個夾頭與中空式電極頭相連線。

介紹

真空電弧真空電弧

自耗電極真空熔煉的提純效果一一一魯興窖票一扣度MPa142(〕一一一斗一了導一一半一一嬰,一旱鑒一一歲豎一乾蘭華一:{世今竺歌…”‘。6。‘。U呂6‘,’。0價。’。3了‘…‘4‘()}黔華二{叭甲‘0‘。00“。份此。‘。“.{‘華。發展趨勢由於自耗電極真空電弧熔煉法的熔煉速度快、真空度較低,因此,所產擔錠純度相對較低。另外,由於冷卻條件不同和溫度梯度不均勻,導致所產鈕錠結構不一,在加工中易產生缺陷,加工前需進行變性處理以獲得均勻的細晶粒結構。目前純鈕主要用於無線電電子工業和化學工業,對擔的純度要求高,為此在生產上第一次熔煉採用電子束熔煉提純,再用電弧熔煉獲得大直徑的擔錠。(體世昌)陰極一般採用鎢牡或石墨,陰極只起維持電弧作用,本身不消耗,鈕坯料在電弧加熱的高溫熔池中熔化,然後冷卻結晶成形。非自耗電極法僅用於熔煉實驗室的小型祖坯料。無論是自耗電極法或非自耗電極法,鈕坯料在熔化過程中因氣體和易揮發雜質的逸出,或不穩定化合物的分解,被真空泵抽走而得到提純。自耗電極法也可在惰性氣氛中藉助惰性氣體的壓力熔鑄含有易燕發組分的各種合金錠料。熔池可通過外加磁場攪拌使擔和擔合金組分均勻。熔煉擔坯料金屬不被污染,並可製取多種形狀的鑄件,尤其適合於製取大型祖錠和淨返形的各種坯料如管坯、異形零件等。

目前自耗電極真空電弧熔煉法主要用於二次熔鑄金屬錠,製取大型圓錠、扁錠或異形鑄件。自耗電極真空電弧熔煉爐基本結構如圖,主要由爐殼、電極柱、附於爐殼底部的水冷銅柑竭、帶有支架和傳動升降裝置的電極以及真空系統所組成。熔煉爐結構材料為鋼、不鏽鋼和水冷銅增竭。自耗電極真空爾一1一;_…_…自耗電極真空電弧熔煉爐結構示意圖1一電源導線;2一升降裝里;3一電極夾.4一真空密封;5一陰極消一真空系統;7一絕緣體,8一攪拌線圈;9一不鏽鋼夾套,lQ一水冷銅柑場;11一翅錠;12一電源導線電弧熔煉爐的電極升降裝置為手動或自動控制。工藝過程先將鈕條接到陰極夾頭上後,往水冷銅增竭底部放置少量起弧用的擔材料,並抽真空到規定的13.3~133mPa真空度。接通電源起弧,下降電極直到與底部鈕材料接觸,然後逐步提起電極,產生電弧。起弧後,通過調整電源功率和電弧長度使鈕條陰極熔化。鈕條陰極熔化行將結束時,逐漸減少電源功率,最後停止熔化,保持真空降溫。為使爐況順行和製得優質鈕錠,必須選擇適宜的電弧長度、電流強度和電壓。電弧過長會產生附帶電弧,附帶電弧射向水冷銅柑渦壁,可將水冷銅增竭燒穿。所產生的附帶電弧還會使熔煉爐的熱效率下降。電弧過短則容易引起電極與熔體間的短路,產生爐瘤,並導致擔錠成分不均勻。

可用靈敏的電極升降裝置來控制電弧長度。電流強度對電弧穩定性影響很大。電流強度增大,電弧穩定性增加,但熔池溫度隨之提高,金屬蒸發量增大,離子化蒸氣濃度增大,達到峰值時發生放電,反過來破壞電弧的穩定性。適宜的電流的計算式為:I一W/V式中w為熔煉爐功率,v為電壓。熔煉爐功率可根據擔坯料的熔點和直徑從有關表中查到,熔煉爐的電源電壓通常採用30一4OV。金屬的提純效果主要取決於熔煉室的真空度、熔煉速度和金屬保持熔融狀態的時間。因為熔煉過程中的各種雜質是通過蒸發、分解形成低價化合物而除去的。為此保持適宜的爐內真空度、較低的電極熔化速度和較長的金屬熔煉時間,能得到更好的提純效果。自耗電極真空熔煉法的提純效果不如擔電子束熔煉法,但優於固相精煉法。其提純效果舉例於表。tonzhen火ongd,onh“rong}矛。門袒真空電弧熔煉(vaeuumarCmeltingoftan-talum)鈕坯料在真空電弧爐中熔煉成延性良好的緻密金屬錠或結構特殊的異形構件的過程。這是金屬擔精煉的成熟工業方法,具有成形和提純兩種作用。原理有自耗電極法和非自耗電極法兩種。自耗電極法是工業上採用的主要方法,其陰極坯料為真空燒結法製取的擔條,擔條在電弧高溫作用下逐步熔化,滴落到水冷銅鉗渦中凝固結晶成。

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