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真空电子束熔炼的工艺参数

2020-05-20 09:49:09

真空电子束熔炼的工艺参数主要有熔化功率、熔化速度、比电能、真空度和漏气速率等,如熔炼次数、自耗电极与坩埚直径比、冷却速率及铸锭冷却制度等也须注意合理选择。在诸参数中,熔化功率、熔化速度及比电能是影响铸锭质量*重要的因素。在整个熔炼过程中,这3个参数的控制应有所变化。熔炼初期,真空度比较低,炉料及坩埚都处在常温下,熔池尚未形成,熔化功率应低一些,熔速应慢一些;熔化末期,为了消除铸锭顶部缩孔,熔化功率及熔速必须有一个逐步下降的过程,以完成补材料的平均比热容,补缩时间的长短与铸锭的大小及熔化金有关;而在熔炼中间大部分的正常熔化期内,熔化功率及熔速应保持稳定。

折叠熔化功率

某规格铸锭在熔炼时所需的电子束功际生产中,常用图解法来求电子束熔化功率。由图4可率称为熔化功率~(kW)或熔炼功率,它与熔炼的金以看出,熔化功率与材质有关;同一材质时,与铸锭直属品种、坩埚直径和熔化速度有关,一般可由下式确径的平方成正比;而当同一功率时,则铸锭直径的自然定:对数与金属材料的熔点成反比。

N=(K1+K2)V(4.187/60)(c△T+L)

式中N为熔化功率,kw;V为熔化速度,kg/min;c为平均比热容,J/g·K;L为材料的熔化潜热,J/g。K1为工艺系数,K2为电子束散射系数,与散射电子及二次发射电子因素有关。在计算时K1+K2一般取1.5~1.7。实际生产中,常用图解法来求电子束熔化功率。由图4可以看出,熔化功率与材质有关;同一材质时,与铸锭直径的平方成正比;而当同一功率时,则铸锭直径的自然对数与金属材料的熔点成反比。

折叠熔化速度

单位时间内熔化原料的重量,简称熔速。它与金属的提纯要求程度有关。熔速通过进料速度得以控制。一般说来,在采用多次熔炼时,金属的提纯主要应放在一次熔炼上,所以,一次熔炼时熔速要小。

比电能 熔化单位质量原料所消耗的熔化功率。其单位为kw/h/kg。它与熔化功率成正比,与熔化速度成反比。

Q=N/V

式中N为熔化功率,kW;V为熔化速度,kg/h。某些金属材料电子束熔炼比电能的经验数据列于表中。

折叠真空度及漏气速率

电子束熔炼一般应在10至10Pa真空度下进行。对于轴向枪电子束熔炼炉也可在10Pa真空度下进行。根据提纯要求的不同,对真空度的要求各异,对炉子漏气速率的要求也不一样。对金属材料提纯效果要求愈高,则要求真空度愈高,漏气速率愈小。

电子束熔炼

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电子束熔炼炉

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