真空消耗電極溶解(VAR)は、真空条件下で電磁誘導によって金属を溶解するプロセスである。
このプロセスは、酸素や窒素に親和性があり、空気中で溶融することが不可能な金属や合金に特に有効です。
7つのステップ
1.電極の装填
溶解する電極を炉に装入します。
特殊鋼や超合金の場合、電極はあらかじめ空気中または真空中で鋳造されます。
チタンのような反応性金属の場合、電極は圧縮されたスポンジやスクラップ、またはプラズマや電子ビームのような炉心溶融プロセスから製造されます。
2.真空容器のセットアップ
可動ファーネスヘッドと固定メルトステーションです。
可動ファーネスヘッドは容器の上部で、電極の動きを支え、制御する。
容器の下半分を形成する固定メルトステーションは、固定ステンレススチールウォータージャケットに設置された取り外し可能な銅製るつぼで構成されている。
3.真空の確立
電極がラムアセンブリにクランプされると、るつぼの上に真空シールを形成するためにファーネスヘッドが下降している間、ラムが電極を持ち上げます。
真空が確立されると、DC電源が作動します。
4.アーク溶解
制御システムが消耗電極(陰極 -)とるつぼベース(陽極 +)の間に自動的に高電流アークを発生させ、金属の溶融プールを素早く形成します。
溶解電極と金属プール間のギャップ(アークギャップ)は正確に維持され、制御された溶解速度が確立される。
5.真空の利点
アークギャップを通って落下する金属液滴は、真空環境とアークゾーンの極端な温度にさらされます。
これにより、溶存ガスの除去、浮遊元素の気化、酸化物の清浄度の向上がもたらされます。
水冷るつぼは、方向性のある凝固を可能にし、マクロ偏析を防止し、ミクロ偏析を低減します。
6.制御された凝固
金属ドロップレットによって形成された金属の溶融プールは、方向性を持って凝固する。
溶融速度とアークギャップが正しく制御されると、この方向性凝固により偏析が防止され、インゴットの材料特性が向上する。
7.段階的な電力削減
プロセスの終盤では、出力を徐々に下げてホットトップを制御し、有用な製品の歩留まりを最大化します。
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