电子束炉冷床熔炼的工作原理:
电子束炉冷床熔炼是在高真空下,利用高压电场将阴极发射的热电子束加速并轰击高熔点被熔化金属,把高速运动的电子的动能转化为热能熔化金属。电子束炉冷床熔炼与其它熔炼法*大的不同就是用冷床将熔化、精炼和结晶三个过程分开,液态金属首先滴入熔炼区进行熔化和初步精炼,再流人精炼区进行充分精炼,消除原料中可能混杂的高低密度夹杂物,确保流人结晶器内溶液的纯净度,*后在结晶内冷凝成铸锭。随着熔化持续进行,凝固的铸锭在拉锭机构的作用下不断从结晶器底部被拉出,*终形成一个整体铸锭。
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。通过控制功率,还可以使结晶器出口的钛液过热度很小,熔池浅,有利于获得匀质细晶钛锭。它还可以回收钛残料,从而降低成本。电子束炉冷床熔炼*大缺点是由于真空度高,杂质挥发的同时熔融钛金属挥发损失较大。熔炼合金时,较易挥发组元难以控制,甚至不能熔化含有熔点相差较大的合金元素的合金。