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在低于常压直至高真空下进行金属熔炼

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在低于常压直至高真空下进行金属熔炼

发布日期:2017-11-03 16:42 来源:http://www.dlt-vac.com 点击:

在低于常压直至高真空(从小于100kPa至1.3×10-10Pa)条件行的有色金属熔炼和铸锭过程。是生产难熔、稀有和活性金属材料,也是获得高纯度、高质量金属材料的重要现代熔炼技术。1917年真空熔炼开始从实验室过渡到工厂规模,当时只能少量熔炼镍基合金、热电偶材料及电阻发热材料。第二次世界大战期间及战后,随着真空技术的发展和军事工业及现代科学技术对高性能新型金属材料的需要,真空熔炼得到了迅速发展。20世纪50年代钛材开始大量生产。70年代便有容量数十吨以至上百吨的真空熔炼设备,现在已发展成为配备现代技术装备的特种材料重要生产部门。真空熔炼由于提纯作用强、杂质易挥发、去气效果好、脱氧能力强、部分氮化物及氢化物可热分解,一些在大气下不能进行的化学反应也能进行,特别是有气体产物形成的反应,所以能够得到纯洁度高、材质均匀、含气量低、杂质少、缺陷少、加工性能优良的金属材料。原子能工业用的高纯钡、铪、钒及钍、高温合金、热电合金和磁性材料、活性金属钛和锆、难熔金属钨、钼、钽、铌及电真空用的铜、镍合金都是用真空重熔法生产的。主要真空熔炼设备和方法有真空感应炉熔炼、真电弧炉熔炼(见有色金属合金真空电弧炉熔炼)和电子束炉熔炼3种。

真空电弧炉一般由炉膛﹑电热装置﹑密封炉壳﹑真空系统﹑供电系统和控温系统等组成。密封炉壳用碳钢或不锈钢焊成﹐可拆卸部件的接合面用真空密封材料密封。为防止炉壳受热后变形和密封材料受热变质﹐炉壳一般用水冷或气冷降温。炉膛位於密封炉壳内。根据炉子用途﹐炉膛内部装有不同类型的加热元件﹐如电阻﹑感应线圈﹑电极和电子枪等。熔炼金属的真空炉炉膛内装有坩堝﹐有的还装有自动浇注装置和装卸料的机械手等。真空系统主要由真空泵﹑真空阀门和真空计等组成。

真空炉按加热元件分为真空电阻炉﹑真空感应炉﹑真空电弧炉﹑真空自耗电弧炉﹑电子束炉(又称电子轰击炉)和等离子炉等。

炉膛内的压力能抽成低於大气压力的工业炉。真空炉用电加热﹐被加热的工件表面不氧化﹐不脱碳﹐变形小﹐机械性能好。用真空炉熔炼金属有利於除去杂质﹐成品针孔少﹐偏析小﹑质量好。真空炉适用於高质量﹑高纯度﹑难熔金属的熔炼和加热﹐例如用於钨﹑鉬﹑鉭﹑鈮﹑鈦﹑耐热合金钢的冶炼和磁性材料﹐电工材料﹑高强钢﹑不锈钢﹑工具钢﹑模具钢等的热处理。

真空电弧炉

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