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铜川真空电子束加工设备

钛是一种稀有金属，有良好的抗腐蚀能力及金属中*高的强度－重量比。钛还能与铁、铝、钒、钼等其他元素熔成合金，制造出高强度的钛合金，广泛应用在航天、军事、工业、汽车、农产食品、医学、运动用品、珠宝及手机等领域。钛及钛合金的冶炼方法有：真空自耗炉（VAR）、电子束真空冷床炉（EB）、真空等离子弧和真空等离子束熔炼（PA）、冷床炉熔炼（CHM）。其中前两者是熔炼钛及钛合金的*选设备，在国内VAR炉较多，而EB炉相对偏少。

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真空电子束熔炼在高真空条件下，阴极由于高压电场的作用被加热而发射出电子，电子汇集成束，电子束在加速电压的作用下，以极高的速度亚新app官网极运动，穿过阳极后，在聚焦线圈和偏转线圈的作用下，准确地轰击到结晶器内的底锭和物料上，使底锭被熔化形成熔池，物料也不断地被熔化滴落到熔池内，从而实现熔炼过程，这就是电子束熔炼原理。电子束炉的加速电压一般使用在三万伏左右，引起的X射线损失*大不超过0.5%，二次发射电子的损失会更少。所以电子束的能量几乎是全部由电能转换为动能，再由动能转换为热能。

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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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随着科学技术的迅速发展，对高纯金属及合金的需要量越来越多，常规的冶炼方法已很难满足要求，而真空电子束熔炼是一种有效提纯方法，特别是对于在冶炼温度下具有较低蒸汽压的金属和合金更为有效。电子束熔炼炉是高温难熔金属熔炼和提纯的专用设备。电子束熔炼在高真空下进行，熔炼时的过热温度高，维持液态的时间长，使材料的精炼提纯作用得以充分有效地进行。电子束轰击产生的温度瞬间可达3000度以上，电子束熔炼时，材料主要发生脱气、分解、脱氧、金属杂质的挥发和不熔杂质的上浮等。其中，不熔杂质上浮而富集在铸锭顶部，可在切头时去除，电子束炉，电子束熔炼炉，电子束加热炉。

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能够通过磁场或电场对电子束的强度、位置、聚焦进行直接控制。位置控制的准确度可达015m左右，强度和束斑的大小控制误差也易达到1%以下。通过磁场或电场几乎可以无惯性、无功率地控制电子束便于采用计算机控制实现加工过程自动化。由于电子束加工是在真空中进行，因此污染少加工点处能保持原来材料的纯度适合于加工易级化的金属及合金材料，特别是要求纯度极高的半导体材料。电子束加工需要一套价格昂贵的专用设备，加工中心成本高。

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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。