佳木斯专业电子束设备

电子束轰击炉的自动化主要集中在：（1）数据采集、监测、整理、显示与记录。包括灯丝电流（使螺线阴极或板阴极发射电子）、施加的高压、冶炼时间和真空度等工艺参数。（2）发射电子控制。包括灯丝加热电流控制和控制栅电压控制。（3）施加的高压的电压值控制。（4）限流与安全保护。这是*关键的，因为冶炼时自耗电极或熔池会逸出气体，导致短路而跳闸，无法进行冶炼，闭环自动控制系统如改变控制栅电压以控制电子流或控制灯丝电流都因快速性不足而不能解决跳闸问题。有效的方法是在主回路串入饱和电抗器的开环自动控制方式，利用饱和电抗器的特性，即一定控制电流下有一定*大输出电流，逸出气体导致短路，但电流受限而不会过大而跳闸，这就使冶炼得以继续进行。

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随着电子束冷床熔炼炉（EB炉）在世界范围内钛行业的普遍应用，其作为一种先进的钛及钛合金熔炼设备，具有真空自耗电弧炉VAR炉不可比拟的优势。由于EB炉在＜0.1Pa的真空度下工作，可以有效避免熔炼过程中的增氧增氮，并具有良好的脱氢能力，氧氮含量基本和原材料保持一致，氢含量均≤0.001%。同时冷床结构能够有效去除原材料中的高、低密度夹杂，从而生产出优质的成分均匀的高纯钛铸锭。

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在真空下，电子束电子枪的阴极被加热产生热电子逸出。在加速电压的作用下，热电子向阳极（零电位）加速运动。由于聚束极的作用，电子束从阳极的中心孔通过，电子束冷床炉向下继续运动，经磁聚焦透镜的多次聚焦和磁偏转扫描透镜的调节，使电子束准确而集中地轰击到原料棒的表面。在原料和熔池表面产生3000°C以上的温度，原料的表面被加热、熔化、滴入熔池中。熔池就是锭上端的熔化部分，其周围是水冷铜坩埚（结晶器）。真空电子束熔炼炉，由于电子束的加热作用，熔池保持不断地上下、内外对流。随着熔化的原料不断滴入，熔池表面不断上升，拖锭装置又将锭不断向下拉动，使熔池表面保持一定高度。

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电子束炉冷床熔炼的优缺点电子東炉冷床熔炼大优点是将熔化、精炼和凝固分离。即炉料先进入熔化区熔化，然后在冷床(精炼区)精炼，*后在结晶区结晶。因此，熔化的钛液在冷床上可停留较长时间，保证合金元素充分融化均匀、避免偏析。由于钛液较长时间在真空下。可有效地去除易挥发杂质，使H、Cl、Ca、Mg、K等达到很低水平。在冷床中，低密度杂质LDI)，如TiN可以熔解或上浮。而高密度杂质(HDI)，如WC则可以下沉，黏结至底部凝壳上。故电子束炉冷床熔炼在铸锭时减少低密度夹杂以及偏析能力远远超过了3次真空自耗炉熔炼获得的钛锭，成为当前航空发动机钛合金转动部件*选的原材料。

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电子束加热真空条件下利用电子束轰击物料产生的热能进行的电加热。电子束的加热原理如图所示，阴极接负的高电位，阳极接地，雍束极通常与阴极同电位或更低，阴、阳极间形成加速电场。被灯丝加热到一定温度的阴极所发射的电子在加速电场的作用下形成电子束并被加速到很高的速度(例如，电压为25kV时，电子速度达9.4X10‘km/s).电子束通过阳极孔后进人等电位空间，由于电子之间相互排斥，电子束会逐渐发散。电磁透镜用来对电子进行聚焦，使之保持一定形状。电磁偏转器和扫描器用来按加热要求改变电子束的方向.电子束轰击被加热物料时，其绝大部分动能转变成热能使物料加热，有一小部分转变成X射线。