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要看好真空电弧炉的优势与不足

时间:2020-07-06 点击:103次

   真空电弧炉的电弧是气体的电弧放电。气体电弧放电的特点是极间电压低,通过气体的电流大,白光亮堂,电弧温度高(约5000K)。巨大的电流密度来自阴极的热电子发射和电子的自发射,即阴极邻近有一个正离子层,形成一个强电场,使阴极主动发射电子。一般情况下,电弧电压为22-65V,相应的弧长为20-50mm。

  真空电弧炉和真空感应炉的冶炼技术是真空冶金中同时发展着的两个方面,从冶金学方面来说,在真空感应炉中进行冶炼是比较完善的。因为它利于合金化,这样就有可能获得比较均匀的细晶粒铸锭。但由于缺乏合适的陶瓷材料,又因为金属与陶瓷的接触可能导致金属含氧量的增加等方面的缺陷,而使得另一种冶炼方法-真空电弧炉平行地大力发展起来了。
  水冷金属结晶器的真空电弧炉,近年来已有了很大的改进,熔炼容量也从小到大,现在真空电弧炉的水平又有更大的提高,除熔炼容量继续提高而外,根据有关资料的介绍,国外已用电子计算机对真空电弧炉的工作情况进行自动控制。
  所有的真空电弧炉基木上都是按同一原理建立的。它的基本原理很简单:
  在两个垂直电极之间点燃电弧。其中一个电极熔化,金属液就向下流到平的电极底板上。随着所用电极的熔化,熔化了的金属在水冷的钢铸模上不断的结晶。
  用这样的方法获得的铸锭也有一些不足:
  1.具有大晶粒组织;
  2.定向性结晶;
  3.难于合金化。
  因而铸锭中各个区域的成分不一致。但是这个现象可以用二次熔解的方法来克服。
  真空电弧炉的工作原理虽然很简单,其设备却较复杂。有一套复杂的电气设备和真空系统。较先进的炉子可用可控硅电源。真空排气系统由机械泵、扩散泵组成,或由机械泵、增压泵、扩散泵组成,以获得较高的真空度(10-4~10-6Torr),为了操作方便,应当尽量少加阀门或全用罗茨泵。

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