培训系列之9(王晓冬)：真空冶金技术基础.pptVIP

真空冶金技术根底

;目次;1真空冶金的特点和分类;1.2真空冶金的特点：

1〕无氧冶炼

特别适用于活泼金属如钛、鋯等的冶炼；

2〕脱气作用

双原子气体在金属中的溶解度与它在气相中分压的平方根成正比：

其中：

K—气体在金属中溶解的平衡系数。

;3〕去除杂质

许多金属氮化物，氢化物在真空下分解成气体被真空系统抽出；

金属和非金属杂质在真空下挥发出去，可以获得高纯金属。

4〕难熔金属的熔炼

在真空条件下熔点降低，易于熔炼。

5〕贵金属合金收得率高

在真空条件下烧损少。;6〕获得高质量的材料

提高材质机械性能〔密度，均匀性，塑性等〕

消除材料缺陷〔白点，偏析，裂纹等〕；

7〕无污染，环保，节能

一般的普通电炉工作环境恶劣，环境污染严重，热量损失大。

8〕设备复杂，一次性投资较大

子系统多，结构、控制都复杂，对操作者要求高。;1.3真空冶金的分类;2钢液真空处理;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;真空电阻炉;*;*;*;*;4真空电阻炉

〔VacuumResistanceFurnace〕;4.1真空电阻炉的工作原理;加热体通电，因其电阻而产生热量，通过对流、辐射、传导等方式传递给工件，使其被加热或融化，从而到达某种工艺目的的电炉，称为电阻炉。

在真空条件下，传热以辐射为主。

Q=I2R→辐射给工件→T工件↑

电源：交流、低压、大电流。由磁性调压变压器提供。;电阻炉的组成;电阻炉的分类;外热式和内热式电阻炉;电阻炉结构组成;炉体;周期式电阻炉;半连续式电阻炉;连续式电阻炉;电阻炉的应用;4.2真空电阻炉的结构;4〕结构

双层水套、冷却水管；

水套—间隔12-40mm,小炉取小值。换热量大，但易产生死水。

水管—铜管，换热量小于水套；

5〕尺寸

400-4000mm内径尺寸已系列化。;保温炉衬;加热体;1)加热体材料及性能;2)加热体的连接形式;3〕加热体与保温炉衬的连接;电极;观察窗;压力测量;温度测量;4.3真空热处理炉;周期式电阻炉;半连续式电阻炉;连续式电阻炉;4.4电阻炉真空系统;真空系统1;真空系统2;5真空感应炉;*;??子结构与组成;5.2感应炉工作原理;*;*;*;1〕集肤效应;交变电场下导体的集肤效应;2〕邻近效应;交变电场下导体的临近效应;3〕圆环效应;交变电场下导体的圆环效应;4〕综合效应;感应熔炼的综合效应;感应熔炼的温度分布;电动力效应;电搅拌原理;自搅拌的优缺点;5.3感应熔炼工艺流程;感应熔炼的特点;感应熔炼模型;5.4真空感应炉的主要结构;真空感应炉的结构—感应器;感应器截面形状;感应器的匝间固定;真空感应炉的结构—转轴;6真空电弧炉;6.1工作原理;电弧熔炼的特点;6.2真空电弧炉的分类;6.3电弧炉的组成;直流电机用于正常熔炼

交流电机用于快速提升和装卸电极;坩埚及其水冷;防暴装置;观察装置;观察装置;真空系统;6.4真空电弧凝壳炉;凝壳炉结构组成;凝壳炉坩埚结构;7电子束炉;7.1电子束炉的工作原理;;7.2电子束炉的特点和应用;(e)合金成分控制不便；

(f)设备复杂：

高压电源，多真空系统，操作维护要求高

(g)产生X射线，需要防护。

〔2〕应用

高温、难熔金属的熔炼：铌、钽、铪、钨、钼等；

合金材料熔炼；

钻孔、焊接、烧结。;7.3电子束炉的结构组成;有足够的强度、容积，适当的冷却，设置观察装置；

设置防x射线结构：

当工作电压小于25kv时，观察窗采用铅玻璃；

当工作电压大于25kv时，采用铅屏蔽电子轰击区；

为防止结构薄弱处发生x射线泄漏，结构上应采取措施：;钻孔、攻丝处补焊凸块；

焊缝设计成阶梯止口；

加盖铅板。;由原料形状，确定进料方式和相应送料机构。

〔1〕棒料

连续送料，连续或半连续熔炼；

采用滚道送料。

〔2〕块状料

采用磁震动或机械振动加料。

〔3〕粉、削、颗粒料

采用螺旋加料。;送料机构;进料方式：

与电子枪的类型有关。

垂直进料—有利于获得高质量铸锭；

水平进料—便于半连续送料，但在熔池中留有阴影。;3〕结晶器和拖锭机构

底部固定；

底部活动，带有拖锭机构。

结晶器要有必须和适当的冷却。;多真空系统

〔1〕电子枪真空系统

气体量小，真空高，保证电子的运动；

采用扩散泵+机械泵系统；

真空度10-3-10-4Pa。

〔2〕熔