发布时间:2022年11月16日 09:21:54
电子束冷床熔炼炉熔炼提纯是如何实现的?
电子束冷床炉熔炼与传统真空自耗炉熔炼不同,其将原料熔化、精炼和坩埚结晶三个过程分开。熔炼前开启真空系统对加料室和炉体进行抽真空,当进料系统真空度达0.4-0.8 Pa、主熔炼冷床真空度达0.05-0.8Pa时,开启进料系统将海绵钛或合金料首先进行熔化和初步精炼,再流入精炼区进行精炼,消除原料中可能混杂的高低密度夹杂物,最后在水冷坩埚内冷凝成铸锭。其中,1电子枪主要负责原料熔炼,1电子枪负责熔炼及初精炼,1电子枪负责二次精炼及溢流口位置,1电子枪若均匀扫描可保持结晶器内扁锭液面维持一定的浇注温度,防止出现温度不均匀使熔体凝固时间不同,导致扁锭出现宏观和微观缺陷。随着熔化持续进行,最终熔融状态的钛液从冷床溢流进入结晶坩埚,逐步凝固结晶成长方体板坯,拉锭机构以一定的速度将其从结晶器底部拉入铸锭室。
电子束冷床熔炼炉的主要特点是冷床技术的应用,由于为冷床提供热源的电子枪可以独立控制,因此熔炼过程电子枪功率扫率以及熔体在冷床上停留的时间等工艺参数可根据夹杂物f消除情况有效调整。钛及钛合金原料熔化成熔融态后,金属液在流经冷床精炼区时,高密度夹杂(HDI)因为重力作用下沉,被低温的凝壳区所捕获,并沉积在冷床底部,从而得以完全消除高密度夹杂;低密度夹杂物(LDI)因在冷床内有足够的条件可以通过上浮、挥发、溶解等机制有效去除;而对于钛及钛合金材料危害最大的TiN夹杂,不仅高硬度、高熔点(Tm=2950℃),而且其密度与基体Ti也很接近,这类中间密度的夹杂物由于在冷床内停留时间较长,并且冷床内的
钛熔液具有一定的熔池深度,以及受到电子束不断扫描加热的作用使得内部具有一定的搅拌作用,从而可以在精炼冷床内具有足够的条件溶解消除