Выплавка металла при давлении ниже нормы до высокого вакуума

Процесс выплавки цветных металлов и разливки слитков под нормальным давлением до высокого вакуума (от менее 100 кПа до 1,3 × 10-10 Па) не только дает тугоплавкие, редкие и активные металлические материалы, но также обеспечивает высокую чистоту и высокое качество. Важный современный метод плавки металлических материалов. В 1917 году вакуумная плавка начала переходить от лабораторного к заводскому масштабу, в то время можно было выплавить лишь небольшое количество сплавов на основе никеля, материалов термопар и нагревательных материалов сопротивления. Во время Второй мировой войны и после войны, с развитием вакуумной технологии и потребностями военной промышленности и современной науки и техники в высокоэффективных новых металлических материалах, вакуумное плавление быстро развивалось.

Титан начал массовое производство в 1950-х годах. В 1970-х годах существовало вакуумное плавильное оборудование мощностью от десятков тонн до сотен тонн, а теперь оно превратилось в важный производственный отдел для специальных материалов, оснащенных современными технологиями и оборудованием. Вакуумное плавление является сильным из-за сильной очистки, летучих примесей, хорошего эффекта дегазации, сильной способности к раскислению, частичного разложения нитридов и гидридов, а также некоторых химических реакций, которые не могут быть проведены в атмосфере, особенно в виде газообразных продуктов. Поскольку реакция проводится, может быть получен металлический материал, имеющий высокую чистоту, однородное содержание материала, низкое содержание газа, мало примесей, мало дефектов и отличную технологичность. Высокочистый тантал, ниобий, ванадий и ниобий, жаропрочные сплавы, термоэлектрические сплавы, магнитные материалы, активные металлы титан и цирконий, тугоплавкие вольфрам, молибден, ниобий, тантал и сплавы меди и никеля для электрического вакуума Произведено вакуумным переплавом. Основным оборудованием и способами вакуумной плавки являются вакуумная плавка в индукционной печи, плавка в вакуумно-дуговой печи (см. Плавление в вакуумно-дуговой печи из сплава цветных металлов) и электронно-лучевая плавка.

Вакуумная дуговая печь, как правило, состоит из печи, электрического нагревательного устройства, герметичного кожуха печи, вакуумной системы, системы электропитания и системы контроля температуры. Герметичный корпус печи сварен из углеродистой или нержавеющей стали, а поверхность соединения съемного элемента герметизирована вакуумным герметизирующим материалом. Чтобы предотвратить деформацию корпуса печи после нагревания и разрушения уплотнительного материала, корпус печи обычно охлаждают водой или воздухом. Печь расположена в герметичном корпусе печи. В зависимости от применения печи внутри печи устанавливаются различные типы нагревательных элементов, таких как резисторы, индукционные катушки, электроды и электронные пушки. Вакуумная печь для плавки металла оснащена тиглями, а некоторые оснащены автоматическими разливочными устройствами и роботами для загрузки и выгрузки. Вакуумная система в основном состоит из вакуумного насоса, вакуумного клапана и вакуумметра.

Вакуумная печь разделена на вакуумно-сопротивляющую печь, вакуумно-индукционную печь, вакуумно-дуговую печь, вакуумно-расходуемую электродуговую печь, печь с электронным пучком (также называемую печью с электронной бомбардировкой) и плазменную печь в зависимости от нагревательных элементов.

Давление в печи может быть закачано в промышленную печь ниже атмосферного давления. Вакуумная печь электрически нагревается, а поверхность нагреваемой заготовки не окисляется, не обезуглероживается, имеет небольшую деформацию и обладает хорошими механическими свойствами. Плавление металла в вакуумной печи выгодно для удаления примесей, и продукт имеет меньше отверстий, небольшую сегрегацию и хорошее качество. Вакуумные печи подходят для выплавки и нагрева высококачественных, высокочистых, тугоплавких металлов, таких как плавка и магнитные материалы для вольфрама, молибдена, ниобия, тантала, титана, жаропрочной легированной стали, электрических материалов, высокопрочной стали, нержавеющей стали, инструментов Термическая обработка стали, штамповки стали и др.