真空熔炼技术
真空电弧熔炼工作原理及优势
真空电弧熔炼工作原理及优势真空电弧熔炼是一种常用的金属熔炼方法，它通过在真空环境中产生电弧来加热和熔化金属材料。
这种熔炼方法具有许多优势，使其在金属冶金和材料制备领域得到广泛应用。
真空电弧熔炼的工作原理是利用电弧的高温和高能量来加热和熔化金属材料。
在真空环境中，通过电极产生电弧，电弧在电极间距之间形成，形成的电弧产生的高温能够将金属材料加热至熔点以上，使其熔化。
同时，电弧的高能量还可以使金属材料中的杂质和氧化物被还原或蒸发，从而提高金属的纯度。
真空电弧熔炼相比其他熔炼方法具有以下几个优势。
首先，真空环境可以有效降低金属材料与氧气的接触，减少氧化反应的发生。
这对于一些容易氧化的金属材料尤为重要，可以保证金属材料的纯度和品质。
其次，真空电弧熔炼能够实现高温加热，熔化温度高，能够处理高熔点金属材料，如钨、铌等。
此外，真空电弧熔炼还可以实现快速加热和冷却，提高生产效率。
此外，真空电弧熔炼还可以对金属材料进行精确控制，如精确控制熔化温度、熔化时间和冷却速率等，以满足不同材料的要求。
在真空电弧熔炼中，还可以根据具体情况进行一些改进和优化。
例如，可以通过调节电弧电流和电压来控制电弧的稳定性和能量输入。
可以通过加入合适的熔剂来改善熔炼过程中的熔化和还原效果。
可以通过合理设计电极结构和熔炼设备来提高熔炼效率和产品质量。
真空电弧熔炼在金属冶炼和材料制备中有着广泛的应用。
它可以用于熔炼高纯度金属，如钨、钽、锆等。
它也可以用于合金的熔炼和制备，通过加入适量的合金元素，可以改变材料的性能和特性。
此外，真空电弧熔炼还可以用于材料的再熔和再生利用，将废旧材料加热熔化后再制备成新材料。
真空电弧熔炼是一种重要的金属熔炼方法，它通过在真空环境中产生高温电弧来加热和熔化金属材料。
这种熔炼方法具有许多优势，如可以实现高温加热、降低氧化反应、提高材料纯度和品质等。
真空电弧熔炼在金属冶金和材料制备领域得到广泛应用，可以用于熔炼高纯度金属和合金的制备，以及材料的再熔和再生利用等。
铝合金真空熔炼工艺
铝合金真空熔炼工艺铝合金真空熔炼工艺，这可是个挺有趣的事儿呢。
就好比是给铝合金来一场超级精致的变身之旅。
铝合金这东西啊，在咱们日常生活里到处都是。
像家里的门窗框架啦，有些漂亮的家具装饰条啦，好多都是铝合金做的。
可这些铝合金制品要想质量好，那这真空熔炼工艺可就太关键了。
咱先来说说这个真空环境。
为啥要在真空里熔炼呢？这就好比是你要做一道特别精细的菜，不能有一点杂质混进去。
在普通环境下熔炼，就像在闹市区做菜，灰尘啊，小颗粒啊啥的都可能飞进去。
可在真空里呢，就像把厨房搬到了一个超级干净的无菌室。
这样熔炼出来的铝合金就会很纯净，质量自然就好。
那具体怎么个熔炼法呢？这熔炉就像是一个大魔法锅。
把铝合金原料放进去之后啊，温度就成了关键因素。
这温度可不是随便设的，就像烤蛋糕，每个蛋糕都有它最适合的烤制温度。
铝合金也一样，不同的铝合金成分，需要的熔炼温度不一样。
要是温度不够呢，铝合金就像没睡醒的人，融合得不好，里面的各种成分就像一群没组织好的小队伍，乱哄哄的。
可要是温度太高了呢，就像是把蛋糕烤焦了，铝合金可能会出现一些不好的变化，性能就会下降。
在熔炼的过程中啊，搅拌也是个大学问。
你可以把搅拌想象成是在调一杯超级复杂的鸡尾酒。
那些不同的金属成分就像是不同的酒和果汁。
搅拌得恰到好处，就像把酒和果汁完美地混合在一起，调出一杯好喝的鸡尾酒。
要是搅拌得不好呢，就像酒和果汁还分层着呢，铝合金的成分分布就不均匀，这对它的质量影响可大了。
还有这个真空度的控制。
这就好比是给这个魔法锅盖上盖子的紧密程度。
如果真空度不够，就像盖子没盖严，还是会有一些杂质偷偷溜进去。
这对铝合金的纯度可是个不小的威胁啊。
所以在整个熔炼过程中，要时刻盯着这个真空度，就像盯着锅里正在煮的宝贝汤一样，一点都不能放松。
而且啊，这熔炼的时间也很重要。
时间短了，铝合金可能还没完全融合好，就像一群刚认识的小伙伴，还没来得及好好熟悉呢。
时间长了呢，又可能会出现一些其他的问题，就像聊天聊太久，大家都开始累了，铝合金的性能可能会受到影响。
真空感应熔炼原理及工艺
真空感应熔炼原理及工艺一、引言真空感应熔炼是一种常用的金属熔炼技术，它利用感应加热和真空环境来实现金属的高温熔化和精细处理。
本文将介绍真空感应熔炼的原理和工艺，并探讨其在金属加工领域的应用。
二、真空感应熔炼的原理1. 感应加热原理真空感应熔炼是基于感应加热原理进行的。
感应加热是利用电磁感应现象，通过变化的磁场在导体内感应出涡流，从而产生热量。
在真空感应熔炼中，通过感应线圈产生的高频交变磁场作用下，金属料块内部产生涡流，并迅速升温，最终达到熔化温度。
2. 真空环境的作用真空环境对于真空感应熔炼至关重要。
首先，真空环境可以减少金属与氧、氮等气体的接触，避免金属被氧化或气体吸收，从而提高金属的纯度和质量。
其次，真空环境可以降低金属的气化温度，使金属在较低温度下熔化，减少能源消耗和金属蒸发损失。
最后，真空环境还可以减少金属与炉膛内壁的接触，避免污染和杂质的产生。
三、真空感应熔炼的工艺1. 准备工作在进行真空感应熔炼之前，需要对金属料块进行预处理，包括清洗、切割和称重等。
同时，还需要准备好感应线圈、感应炉膛和真空系统等设备，并进行检查和调试，确保正常运行。
2. 熔炼过程将预处理好的金属料块放入感应炉膛内，然后启动感应线圈，产生高频交变磁场。
金属料块受到磁场的作用，内部涡流产生，温度迅速升高，最终达到熔化温度。
同时，开启真空系统，将炉膛内的气体抽出，形成真空环境。
在熔炼过程中，可以根据需要进行金属的合金化和成分调整。
3. 精细处理在金属熔化后，可以进行一系列的精细处理，包括脱气、去杂、调温等。
通过控制真空度和温度，可以实现金属的脱气和杂质的去除，提高金属纯度和质量。
同时，还可以根据需要调整金属的温度，以满足后续工艺的要求。
四、真空感应熔炼的应用真空感应熔炼广泛应用于金属材料的制备和加工领域。
首先，它可以用于高纯度金属的制备，如高纯铜、高纯铝等。
其次，它可以用于合金的制备，如钢、铜合金等。
此外，真空感应熔炼还可以用于金属粉末的制备、金属材料的再生利用等方面。
真空熔炼原理
真空熔炼原理
真空熔炼是一种重要的金属材料制备方法，它通过在真空环境
中对金属材料进行加热和熔化，然后进行凝固和成型，以获得高纯度、高质量的金属材料。
真空熔炼原理是基于材料在真空环境中的
热物理性质和化学性质，结合加热熔化和凝固成型的过程，实现金
属材料的精细化制备。
首先，真空环境可以有效地去除金属材料表面和内部的氧化物、气体和杂质，避免了在常规气氛下熔炼过程中的氧化、气体吸收和
杂质混入现象。
这样可以获得高纯度的金属材料，提高了材料的化
学稳定性和机械性能。
其次，真空环境中的热传导和传热效果更好，可以实现金属材
料的均匀加热和熔化，减少了热应力和热裂纹的产生。
同时，真空
熔炼可以在较低的温度下实现金属材料的熔化，减少了金属材料的
蒸发和氧化损失，提高了熔炼效率和材料利用率。
再者，真空环境中的凝固过程更加平稳和均匀，可以有效地控
制金属材料的晶粒生长和组织形貌，获得细小均匀的晶粒和致密均
匀的组织结构。
这样可以提高金属材料的力学性能、耐腐蚀性能和
疲劳寿命，满足不同工程领域对金属材料的高性能要求。
最后，真空熔炼还可以实现金属材料的成型和精密制备，通过控制熔炼和凝固过程的参数和条件，可以获得不同形状、尺寸和性能的金属材料产品，满足不同工程领域对金属材料的特定需求。
总之，真空熔炼原理是基于真空环境对金属材料热物理性质和化学性质的影响，结合加热熔化和凝固成型的过程，实现金属材料的精细化制备。
通过真空熔炼，可以获得高纯度、高质量、高性能的金属材料，满足不同工程领域对金属材料的特定需求，具有广阔的应用前景和发展空间。
真空熔炼原理
真空熔炼原理真空熔炼是一种重要的冶金工艺，广泛应用于金属材料的生产和加工过程中。
它通过在真空环境下对金属进行加热，使金属在无氧环境下熔化并进行精炼，从而得到高纯度、高质量的金属材料。
真空熔炼原理是基于热力学和物理化学原理的，下面将详细介绍真空熔炼的原理及其相关知识。
首先，真空熔炼的原理基于热力学原理，即在真空环境下，金属的熔点会降低。
在常规的大气压下，金属的熔点是固定的，但是当金属处于真空环境中时，由于没有氧气和其他气体的存在，金属的熔点会显著降低。
这使得在真空环境下可以更容易地对金属进行加热并使其熔化，从而实现金属的熔炼和精炼。
其次，真空熔炼的原理还涉及物理化学过程。
在真空环境下，金属熔化后，其表面会形成一层氧化膜，这会对金属的质量和纯度产生不利影响。
因此，在真空熔炼过程中，需要通过真空抽吸或者气体保护等方式将氧化膜和其他杂质从金属表面去除，从而提高金属的纯度和质量。
此外，真空环境还可以有效地减少金属与气体的接触，避免金属受到氧化、硫化等污染，从而得到更纯净的金属材料。
此外，真空熔炼的原理还涉及热传导和传热技术。
在真空环境下，金属的加热和冷却速度会更加均匀和稳定，这可以有效地避免金属因温度梯度而产生的应力和变形，从而得到更加均匀和稳定的金属材料。
同时，真空环境还可以提高金属的热传导性能，使得金属内部的温度分布更加均匀，有利于金属的熔炼和精炼过程。
综上所述，真空熔炼是一种基于热力学和物理化学原理的重要冶金工艺。
它通过在无氧环境下对金属进行加热和精炼，得到高纯度、高质量的金属材料。
真空熔炼的原理涉及金属熔点降低、氧化膜去除、热传导等多个方面，这些原理相互作用，共同促进了真空熔炼工艺的高效实施。
在实际生产中，真空熔炼技术已经得到了广泛的应用，并在金属材料的生产和加工领域发挥着重要的作用。
var真空自耗熔炼
var真空自耗熔炼
技术简介
Var真空自耗熔炼技术，是一种高级的单晶生长技术，主要用于生长高品质、高纯度的单晶材料。
这种技术在国内外得到了广泛应用，被应用于晶体管、太阳能电池、LED等电子器件和无机纤维等领域。
Var真空自耗熔炼技术的主要原理是，通过将一定数量的材料放入真空熔炉中，在恒定的温度下，通过熔炼和控制熔体的温度、组成等条件，实现高质量单晶材料的生长。
技术优势
Var真空自耗熔炼技术具有以下优势：
1. 高纯度：能够控制熔体组成，保证高品质、高纯度的单晶材料的生长；
2. 高匀性：熔体在容器内进行对流混合，能够使得生长的单晶材料具有更好的匀性；
3. 低缺陷：通过控制材料熔化的速度和温度梯度，能够使得单晶材料中的缺陷数量降低。
应用领域
Var真空自耗熔炼技术被广泛应用于以下领域：
1. 电子材料：高质量晶体管、太阳能电池、LED等电子器件材料的生长；
2. 化学材料：高纯度的有机化合物晶体的生长；
3. 无机材料：生长陶瓷材料、多晶硅等材料。
总结
Var真空自耗熔炼技术是一种高级的单晶生长技术，具有高纯度、高匀性、低缺陷等优点。
在电子器件、化学材料、无机材料等领域都有广泛应用。
随着技术的不断发展，Var真空自耗熔炼技术在未来的发展前景十分广泛。
真空熔炼技术总结汇报稿
真空熔炼技术总结汇报稿真空熔炼技术是一种在无气条件下进行金属熔炼的先进技术。
它利用真空环境中的高温将金属熔化并进行加工，具有较低的气体含量、高纯度和强度的优点。
这项技术在金属加工和冶金行业中具有广泛的应用，并且在提高产品质量和生产效率方面有着显著的效果。
首先，真空熔炼技术能够降低金属杂质的含量。
在传统的熔炼过程中，由于气氛中存在氧、氮等元素，金属很容易与这些元素发生反应，从而导致杂质的产生。
而真空环境下，氧、氮等元素大大减少，金属的纯度得到了有效的保证。
通过真空熔炼技术，金属杂质含量可降低到很低的水平，从而提高了产品的质量。
其次，真空熔炼技术能够改善金属的性能。
金属在高温下进行熔化并再凝固的过程中，其晶体结构会发生改变，从而影响到金属的力学性能和耐腐蚀性能等。
使用真空熔炼技术，可以控制金属的冷却速度，使其结晶更加均匀，从而得到更细小的晶界和更优异的性能。
与传统的熔炼工艺相比，真空熔炼技术能够获得更高的强度、硬度和抗腐蚀性能。
此外，真空熔炼技术也可以减少金属组织中的缺陷。
在传统的熔炼过程中，金属容易受到气体和夹杂物的污染，进而在金属组织中形成气孔、夹杂物等缺陷。
而在真空环境下进行熔炼，可以减少气体和夹杂物的积累，从而减少金属组织中的缺陷。
这能够提高金属的可靠性和延展性，降低产品在使用过程中的断裂风险。
最后，真空熔炼技术还能够改善金属的外观和表面质量。
在真空环境下进行熔炼，可以避免氧气与金属发生反应而产生粉尘、污染等问题。
同时，利用真空熔炼技术，可以更好地控制冶炼参数，对金属的表面质量进行调控，从而获得更加光滑、漂亮的外观。
这对于一些对外观要求较高的产品，如首饰、器皿等，尤为重要。
综上所述，真空熔炼技术是一种在无气条件下进行金属熔炼的先进技术。
它能够降低金属杂质含量、改善金属的性能、减少金属组织中的缺陷以及改善金属的外观和表面质量。
这种技术在金属加工和冶金行业中具有重要的应用，对提高产品质量和生产效率有着显著的促进作用。
金属冶炼中的真空冶炼技术
对于一些难以通过常规方法制备的特殊合金，如高强度铝合金、钛 合金等，真空感应熔炼技术也具有显著优势。
有色金属熔炼
除了钢铁等黑色金属外，真空感应熔炼技术也可应用于铜、铝等有 色金属的熔炼和提纯。
CHAPTER 03
真空电弧熔炼
真空电弧熔炼原理
真空电弧熔炼是在高真空条件下，利 用电流通过金属电极（通常为两根石 墨电极）产生电弧来熔炼金属的工艺 。
金属冶炼中的真空冶 炼技术
汇报人：可编辑 2024-01-06
目录
• 真空冶炼技术概述 • 真空感应熔炼 • 真空电弧熔炼 • 真空电子束熔炼 • 真空冶炼技术的发展趋势与展望
CHAPTER 01
真空冶炼技术概述
定义与原理
定义
真空冶炼技术是指在真空环境中进行 的金属冶炼过程，通过降低压力和气 体含量，实现金属的高效提取和纯化 。
电子枪是设备的核心部分 ，能够产生高能电子束。
真空室用于提供熔炼所需 的真空环境，同时收集和 排出熔炼过程中产生的气 体和烟尘。
控制系统用于控制设备的 各项参数，保证熔炼过程 的稳定性和准确性。
冷却系统用于控制设备的 温度，保证设备的稳定运 行。
真空电子束熔炼工艺参数
真空度
电子束功率
真空度是影响熔炼过程的重要参数，它决 定了熔炼过程中气体的分压，从而影响金 属的纯度和凝固组织。
真空电子束熔炼
真空电子束熔炼原理
电子束熔炼是一种利用高能电 子束作为热源的真空熔炼技术 。
电子束熔炼过程中，高能电子 束与金属材料相互作用，使金 属材料熔化并形成液态金属。
液态金属在真空环境下进行净 化、精炼和凝固，最终得到高 纯度、高性能的金属材料。
真空电子束熔炼设备
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电弧熔炼是利用电弧放电产生的高温来熔炼金属，并在真空条件下， 实现熔体的脱氧、杂质挥发和夹杂分解等熔体净化过程。 （1）电弧：
1 －阴极区； 2 －弧柱区； 3 －阳极区； 4 －温度曲线； 5 －聚弧； 6 －边弧； 7 －爬弧； 8 －阴极斑点； 9 －自耗电极； 10－铸锭。
电弧分区
1 －阴极区= 阴极斑点＋负刷＋暗区； 2 －弧柱区= 弧柱＋负弧焰； 3 －阳极区= 阳极斑点＋正刷。
真空熔炼
Melting & casting
本章内容要点： 真空熔炼技术简介 真空熔炼的相关理论 真空熔炼设备介绍
第七章，真空熔炼
Melting & casting
本课程内容目录：
7.1真空熔炼技术简介 7.1.1真空熔炼的特点 7.1.2稀有金属熔炼的特点 7.1.3真空熔炼对稀有金属的适应性 7.2真空熔炼的理论基础 7.2.1分解 7.2.2脱氧 7.2.3金属及非金属成分的挥发 7.2.4坩锅与金属间的反应
Melting & casting
1 －电缆； 2 －水冷电杆； 3 －炉壳； 4 －夹头； 5 －过渡极； 6 －真空管道； 7 －自耗电极； 8 －结晶器； 9 －稳弧线圈； 10－电弧； 11－熔池； 12－铸锭； 13－冷却水； 14－冷却水口。 真空电弧分为：自耗和非自耗型 电弧的工作电压：20～28VDC 电流：几千到几万安培
7.3真空感应炉熔炼 7.4真空电弧炉熔炼 7.4.1真空电弧炉工作原理 7.4.2真空电弧炉 7.4.3真空自耗电弧熔炼过程
Melting & casting
7.5电子束炉熔炼
7.6等离子炉熔炼
7.1真空熔炼技术的发展
7.1.1真空熔炼的特点 根据熔体中H的溶解度与其分压的平方根关系：
缺点是： （1）熔炼时金属容易挥发，成分控制困难； （2）熔炼炉结构复杂，造价和运行费用高； （3）电子束的高压（2万伏特～3万伏特）加速电子流，产生X射线，对 人体有伤害。
7.6等离子炉熔炼 7.6.1等离子炉熔炼的工作原理：
Melting & casting
1 －等离子枪； 2 －棒料； 3 －搅拌线圈； 4 －结晶器； 5 －铸锭； 6 －料槽； 7 － 振动器； 8 －料仓； 9 －电源； 10－溶池； 11－等离子体； 12－钨电极； 13－非转移弧； 14－转移弧； 15－高频电源。 等离子炉的结构原理图
Melting & casting
等离子炉的工作原理: 用直流电加热非自耗电极或中空阴极以产生电子束，将通过阴极附 近的惰性气体离解，再以高度稳定的等离子弧从枪口喷到阳极炉料上使 之熔化。
7.6.2等离子炉熔炼的特点：
（1）温度高，能量集中，熔化速度快； （2）功率调节方便，工艺适应性好； （3）不完全依靠真空条件，可使炉内充填所需气体； （4）具有良好的脱气净化作用； （5）合金元素的烧损比较小； （6）电压低绝缘性好。
7.1.3真空熔炼对稀有金属的适应性
（1）真空熔炼，能防止稀有金属受大气和耐火材料的污染； （2）真空熔炼，可以获得气体与夹杂含量低，机械性能高，加工性好 的金属铸锭； （3）采用真空电弧熔炼，可以获得2000°C以上的高温，保证了稀有金属熔 炼所需的高温条件。
7.2真空熔炼的理论基础
Melting & casting源自7.3.2真空感应熔炼的特点：
（1）净化效果好，是熔炼金属或合金的含气量低； （2）合金元素的氧化损失小，氧化夹杂少； （3）可以不用覆盖剂，熔体不易被氧化； （4）能提高金属或合金的机械性能和塑性成形能力。
7.4真空电弧炉熔炼 7.4.1真空电弧熔炼的工作原理：
Melting & casting
Melting & casting
按合金元素与氧的亲和力的大小，由大到小 依次排列为：
Be—Li—Mg—Na—Ca—Al—Ti—Si—Mn —Cr—Zn—Fe—Ni—Cu Al以上的与氧亲和力大，是表面活性元素
7.2.3 真空使金属及非金属挥发的特点 真空熔炼不仅使易挥发（蒸汽压大）的金属挥发，而且使蒸气压较 小的杂质及某些氧化物也能挥发。因此，真空熔炼的重要问题之一是如 何控制挥发速率及其损失，可以利用此种特性，去除杂质元素，净化金 属熔体，同时，为了控制合金元素的含量不受损失，通常在真空熔炼后 期加入易挥发的合金元素，也可以在添加合金元素时，向炉内充入一定 压力的惰性气体。 7.2.3 真空条件下坩锅与金属熔体的反应情况 真空条件下，促进了坩锅与熔体的反应，而使耐火材料损坏和金属熔 体污染－增氧。 例如，熔炼含Ti的金属熔体时，与SiO2及Al2O3耐火材料反应： SiO2＋[Ti ]→2SiO↑+TiO2 真空条件下， SiO不断溢出，从而促进 了反应的进行。 同样， Al2O3＋[Ti] →4/3[Al]+TiO2 Al2O3＋3[C] →3CO↑ +2 [Al]……
真空感应电炉结构图
Melting & casting
7.3.1真空感应熔炼的工作原理：
（1）加热采用无铁芯的感应熔炼炉（两吨以下的真空熔炼炉，通常采用 500~4000Hz的中频电源，大型电炉多采用三倍工频或工频电源）； （2）熔炼炉装在一个真空室中，炉料在真空或惰行气体中熔炼，真空系 统采用初级真空泵和增压泵抽取真空，并由真空阀门和检测仪表 组 成，对于采用油增压泵和罗茨泵并联的真空系统，其真空度可达 0.06Pa； （3）在水冷条件下，对感应加热器及结晶器进行冷却处理； （4）并在真空条件下，熔炼和浇铸金属熔体。
Melting & casting
阴极斑点为：阴极表面发射的电子是在局部区域发射的，并在该区域显示出 光亮的轮廓，成为阴极斑点或发射辉点，具有游动的特点（发射电子逸出功 最小的区域移动）。
典型的螺旋型电弧图片
Melting & casting
弧柱：弧柱是电弧的主体，它是电弧中温度最高的区域，比阴极斑点和阳极斑点的温度还 高， 其温度的高低与气体的导电性和电离势有关，同时，压力对电弧的温度和稳定性影响非常 大，压力增加，弧柱断面积减小，电流密度增大，其温度增加，当压力在 10KPa～4KPa时， 电弧的稳定性较好，当压力低于4KPa时，电流密度降低，弧柱分散，出现爬弧现象（电弧 出现在电极侧面和坩锅之间），使电弧热量分散，不足以使熔池内的金属熔化，使电弧稳 定的临界压力为13KPa~66KPa之间，此压力下的电弧成为“真空电弧”此时，弧区完全由 金属蒸汽代替原来的气体来支持电弧。 阳极斑点：位于阳极表面，其外观与阴极斑点有些相似，是接收电子和负离子的地方，阳 极斑点是电子和离子的轰击区域，其温度高于阴极斑点，
真空电弧炉结构图
7.4.3真空自耗电弧熔炼的过程：
Melting & casting 熔炼的全过程分为：引弧阶段、正常熔炼阶段、头部补缩阶段。 （1）引弧阶段：使电弧引燃并形成一定深度的熔池； （2）正常熔炼阶段：熔炼并去除气体、金属夹杂物及有害杂质，使成分均匀化 改善结晶组织； （3）头部补缩阶段：尽量减少铸锭头部的缩孔和疏松现象，通常采用多级补缩 和低电流保温的工艺操作。
总结：
Melting & casting
7.1真空熔炼技术简介
7.2真空熔炼的理论基础
7.3真空感应炉熔炼 7.4真空电弧炉熔炼 7.5电子束炉熔炼 7.6等离子炉熔炼
思考题： 真空熔炼过程的动力学和热力学分析
Melting & casting
Melting & casting
7.3真空感应炉熔炼
Melting & casting
1 －绞盘； 2 －炉料； 3 －闸门； 4 －熔炼室； 5 －加料斗； 6 －感应器； 7 －弹簧； 8 －卸锭门； 9 －锭模； 10－闸门； 11－升降机构； 12－旋转门； 13－机械泵； 14－扩散泵。
7.1.2稀有金属熔炼的特点 （1）具有较高的熔点，其中，钨、钼、钽、铌被称为四大难熔金
Melting & casting
属(3380℃, 2620℃, 3410 ℃, 2468℃) ，在熔炼时需要较高的加热温度， 增加了氧化、吸气、造渣的危险； （2）具有较高的化学活性，特别是与氧、氮和氢等间隙元素的亲 和力大，具有很强的氧化和吸气倾向； （3）间隙元素对稀有金属的加工性能和使用性能的影响极其敏感， 氧、氮和氢三大元素的含量大于0.035~0.045%时，则难以加 工变形。
电子枪的结构
Melting & casting
Melting & casting
7.5.2电子束炉的基本特点：
电子束炉是电子束发射、真空熔炼和水冷坩锅铸锭三个主要技术的 结合，其基本优点是： （1）高的真空度（0.027Pa~0.00027Pa)，对于难熔的金属(钨、钼、钽、 铌）中的蒸汽压较高的杂质（碳、钒、铁和硅等金属）挥发并去 除； （2）熔炼速度和加热速度可以在较大范围内调节，有利于液态金属中碳 和氧反应及扩散能力低的杂质，迅速扩散到金属表面； （3）功率密度高，溶池温度高，同时电子束的扫描，对金属溶池有搅拌 作用；
还包括： 7.2.1 真空对化合物分解特点 当气体和夹杂以金属化合物形式存在时，是难以去除的，然而，在 真空和高温条件下，它们容易分解形成气体，从而比较好去除。 （见图7－1，氧化物生成自由能与温度关系曲线）
7.2.2 真空的脱氧特点
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与氮化物、氢化物相比，氧化物的分解压很低，通常是1.33×105Pa，远低于真空设备所能达到的真空条件，因此，只能靠加入脱氧剂 （还原剂）脱氧。 脱氧剂包括：碳脱氧剂、氢脱氧剂和金属脱氧剂。 （1）碳脱氧剂－在真空条件下，其脱氧能力是常压下的100倍，是一 种真空强脱氧剂，其脱氧反应简式为： [C]+[O]→CO↑由于真空条件下，生成的气体被逐渐的抽走， 所以，使反应顺利进行。 （2）氢脱氧剂－用氢还原金属氧化物的氧，其反应简式为： H2+[O]→H2O↑ 当采用碳脱氧形成稳定的化合物的情况，适 合采用氢脱氧法，但有一定的危险。 （3）金属脱氧剂－加入一种高活性的金属，它与氧的亲合力大，从而 使氧化物还原，并形成低熔解度的稳定氧化物，达到脱氧的目的。