大兴安岭真空电子注设备

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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电子束加热设备通常由电子枪、工作室、真空系统、高压电源、测t控制系统和物料摘送系统等组成.先进的电子束加热设备普遍采用计算机程序控制。电子枪用来产生电子束的器件。电子枪有轴向、环形、横向等几种，以轴向枪用得*多。轴向枪又分为间热式和直热式两种。间热式电子枪的阴极用钨或钽制成，由灯丝发射的电子达到发射电子的温度(钨阴极为2750~2850K，钽阴极为2400~2550K).间热式电子枪的优点是发射面积大、束电流大、阴极使用寿命长(可达10。~150h)，适合于大功率(可到数百千瓦至上千千瓦)使用;缺点是结构较复杂，灯丝与阴极间另要一套直流电源。直热式电子枪的阴极通常是绕成螺旋状的钨丝，通电加热后自身发射电子束.优点是结构简单;缺点是发射稳定性差，功率小(一般不超过60kw)。

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国内电子束冷床熔炼技术的日趋成熟为钛合金的低成本化制备提供了重要的技术途径，而国内电子束冷床熔炼技术主要有以下几个优点，第一个优点是较好地消除高、低密度夹杂，可获得组织均匀的铸锭。第二个优点是可100%利用返回料，而生产Ti-6Al-4V合金的VAR只能利用30%以下的返回料；第三个优点是可一次熔炼成锭；第四个优点是可生产扁锭，减少后续加工量。研究人员采用EBCHM代替传统的VAR，通过大量添加返回料，单次熔炼生产TC4钛合金扁锭。扁锭表面处理、包覆后直接开坯轧制，制备8mm厚TC4钛合金板材。

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电子束热处理包括电子束表面合金化，即用电子束加热涂覆在工件表面的粉末状合金元素(单一金属或合金粉末)使其熔化并扩散入基体表面层，从而得到耐磨、耐腐蚀或耐热的表面层。电子束是由电子枪内热阴极(灯丝)发出的电子，通过高压环形阳极加速并聚集成束，使电子束流打击金属表面，达到加热的效果。表面加热深度主要取决于加速电压。电子束热处理优点：电子束热处理的主要优点是加热速度快，变形小；淬火后可获得细晶组织。

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电子束加工设备原理及特点：由于电子束能够极其微细地聚焦(束径可达微米级)且在微小面积上叮达到很大的功率密度，因此在轰击点处的瞬时温庋可达数千度高温，足以使任何材料熔化或气化。电子束可用来加工任何材料的徵孔或窄缝、半导体电路等，是一种精密徽细加工方法。由于电子束的瞬时热能作用在极徽小面积上，所以加工部位的热影响区很小在加工过程中无机械力作用，故加工后不产生受力变形;此外电子束加工也不存在工具消耗问题所以它的加工梢度高、表面质量也好。

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电子束熔炼炉(EBCHR)：这一工艺对于活性金属尤其是钛的处理和回收具有重要意义。材料在水冷铜床的后部进行滴熔，然后从熔炼区流入精炼区，终溢流到抽模中。在熔融材料停留于炉腔系统的时间内，除了以上所述的精炼机构外，高密度和低密度的夹杂物（HDI、LDI）也可进行重力分离，炉膛尺寸必须适中，可为熔融金属提供充分的停留时间。炉膛系统和模具的尺寸以及熔体速率将决定提供熔炼功率的EB枪的数量以及沿着炉膛和模具区域的能量分配。