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航空航天材料背后的功臣——真空感应熔炼炉

航空航天材料背后的功臣——真空感应熔炼炉

发布日期:2020-02-17 作者:锦州吉瑞特电炉有限公司 点击:

世界上第一台真空感应炉是于1917年在德国诞生的,用于熔炼飞机和火箭发动机的引擎。真空感应熔炼炉是真空冶金领域中应用最广的设备之一。

事实证明,宇航、导弹、火箭、原子能设备和电子工业所需要的合金和特殊钢,占有相当比例的产品是选用真空感应熔炼炉出产出来的。

例如,镍基、钴基、铁基高温合金选用真空感应熔炼炉工艺熔炼时,其热加工功能和机械功能明显进步。像不锈钢、耐热钢、超高强度钢、工具钢、轴承钢,以及磁性资料、弹性合金、胀大合金等简直均选用真空感应熔炼炉来熔炼,以确保资料功能和质量。

此外,随着二次重熔工艺的发展,真空感应熔炼炉的另一用处是为真空自耗电弧炉或电渣重熔炉提供高质量的自耗电极,以及出产母合金供精密铸造用。

众所周知,真空感应熔炼炉工艺,对金属的熔化、精粹和合金化的整个过程,均是在真空状态下进行的,因而防止了相同气相的相互作用而污染。其次,在真空条件下,碳具有很强的脱氧能力,其脱氧产品CO不断被抽至体系之外,克服了选用金属脱氧剂脱氧的污染问题。

真空感应熔炼炉工艺可精确地操控合金的化学成分,关于含有和氧、氮亲和力强的活性元素Al、Ti、B、Zr等,可操控在很少的范围内对低熔点易挥发的金属杂质,如Pb、Bi、Sn、Sb等能蒸发去除,这对进步资料功能起到重要作用。激烈的感应拌和作用,能加速其反应速度,这关于熔池温度均匀、化学成分均匀等方面很有作用。

真空感应熔炼炉

真空感应熔炼工艺能得到迅速发展,和航空航天工业所需高温合金资料有密切关系,如宇航、导弹、火箭、原子能等设备所需的高温合金。在未选用真空熔炼办法出产的高温合金,其工作温度一般只有750~810℃;而选用真空熔炼办法出产的高温合金,其工作温度可到达980~1090℃的水平。这主要是由于选用真空感应熔炼炉熔炼的镍基、铁基、钴基高温合金时,降低了空隙元素O2、N2、H2,能彻底清除非金属夹杂物,以及去除低熔点有害金属杂质,如Pb、Bi、Sb、Cu、Sn、Te等。

真空感应熔炼炉的设备主要由炉壳、感应器、坩埚、倾炉机构、锭模机构、供电设备,以及水冷体系等组成。炉壳上附设有调查、测温、加料、取样、捣料等设备。炉体外配备有真空体系、供电体系和操控体系等。真空感应熔炼炉有间歇式和半接连式两种,可做成立式或卧式。

真空感应熔炼炉在结构设计上需考虑的重要问题是防止真空放电,为此,关于炉壳内的一切带电体都需要经过绝缘处理,并且感应器在结构上应没有尖角、毛刺和锐棱。

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