耗材电极电弧熔炼工艺,具体称为真空电弧重熔(VAR),是指使用直流(DC)电源在真空环境中产生电弧。电弧产生于耗材电极和作为阳极的水冷铜坩埚之间。电弧产生的高热熔化电极,在坩埚中形成熔池。然后,熔化的金属迅速凝固并结晶,形成铸锭。
详细说明:
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设置和电极制备:
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在工艺开始之前,要将熔化的电极装入熔炉。电极材料因加工的金属类型而异。对于特种钢和超合金,电极通常在空气或真空中浇铸。对于钛等活性金属,电极由压实的海绵和/或废料制成,或通过等离子或电子束等炉床熔化工艺制成。电极类型:
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电弧熔炼炉中使用的电极主要有三种类型:碳电极、石墨电极和自焙电极。选择何种材料(碳或石墨)取决于它们的导电性、不溶性、可浸润性、化学惰性、机械强度和抗热震性。这些电极的直径从 18 厘米到 27 厘米不等,电弧温度可达 3,000 ℃ 至 3,500 ℃。
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熔炉配置:
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熔炉由两个主要机械组件组成:活动炉头和固定熔化站。活动炉头通过一个由伺服驱动器控制的滑枕组件支撑电极。作为阴极的电极被夹在水冷柱塞的下端。固定熔化站包括一个放置在固定不锈钢水套内的可移动铜坩埚。熔化过程:
固定好电极并密封好炉头后,容器内就会形成真空。然后启动直流电源,控制系统在耗材电极(阴极)和坩埚底座(阳极)之间产生大电流电弧。电弧迅速熔化电极,形成熔池。电极的持续熔化为熔池供料,确保了熔融金属的稳定供应。