November 5, 2025
Le four à arc électrique sous vide est un four industriel spécialement conçu pour la fusion des métaux sous vide. Dans cet environnement, le four à arc électrique fonctionne comme un four à arc électrique sous vide, utilisant un courant élevé et une basse tension pour des opérations d'arc court.
Le processus de fusion à l'arc sous vide se caractérise par une décharge d'arc gazeux, où la tension entre les électrodes est notablement basse, mais le courant traversant le gaz est relativement élevé. Il en résulte une température extrêmement élevée dans la zone de l'arc, d'environ 5000K. La forte densité de courant provient de l'émission thermoélectronique et de l'auto-émission des électrons. Plus précisément, une couche d'ions positifs se forme autour de l'électrode négative, créant un champ électrique puissant qui incite la cathode à émettre des électrons automatiquement. Ces électrons entrent en collision avec les molécules de gaz entre les deux pôles, les ionisant et générant davantage d'ions positifs et d'électrons secondaires. Sous l'influence d'un champ électrique, ces particules entrent en collision avec la cathode et l'anode, respectivement, produisant des températures élevées. La température de la cathode est inférieure à celle de l'anode car une partie de l'énergie est utilisée pour l'émission d'électrons. De plus, la température élevée provient de la recombinaison de certains ions positifs et électrons.
Généralement, la tension de l'arc varie de 22 à 65V, avec une longueur d'arc correspondante de 20 à 50 mm (cette dernière pour les lingots plus grands). Depuis l'expérience réussie de fusion du fil de platine en 1839, plus d'un siècle s'est écoulé avant que les gens ne commencent à rechercher la fusion des métaux réfractaires. En 1953, les fours à arc électrique sous vide ont été introduits dans la production industrielle. En 1956, les États-Unis et de nombreux pays européens fondaient encore le titane dans des fours non consommables, tandis qu'en 1955, ils ont commencé à utiliser des fours consommables pour la production d'acier. Vers 1960, le poids des lingots d'acier produits par les fours consommables dépassait 30 tonnes et a commencé à prendre forme. Actuellement, les fours consommables sous vide produits par la société Kangsai illustrent cette tendance de développement. Pour améliorer l'efficacité de la production et l'utilisation des équipements, deux fours partagent une seule alimentation principale, un système de vide et un système de contrôle automatique.
Le traitement thermique des pièces ou des matériaux dans un four à arc sous vide peut prolonger considérablement la durée de vie des outils et des moules. Ce processus empêche l'oxydation et la décarburation, ce qui se traduit par une surface brillante, une déformation minimale, des économies d'énergie et un fonctionnement sans pollution. De plus, il peut modifier les propriétés mécaniques et métallurgiques des matériaux.
Le four de fusion sous vide est principalement utilisé pour la fusion des métaux réactifs et insolubles, des alliages durs, des matériaux magnétiques et de l'acier inoxydable. Il fonctionne essentiellement dans des conditions de basse pression (décompression). Plus le degré de vide est élevé, plus l'environnement se rapproche d'une atmosphère neutre, minimisant les réactions chimiques du matériau.
Élimination des gaz et promotion du retrait: Les conditions de vide facilitent l'élimination des gaz adsorbés et favorisent considérablement le retrait au cours des dernières étapes de la fusion.
Élimination des impuretés: Le vide aide à éliminer les impuretés telles que le silicium, l'aluminium, le magnésium, le calcium et leurs oxydes, purifiant ainsi les matériaux.
Amélioration de la mouillabilité: Le vide améliore la mouillabilité de la fusion en phase liquide, facilitant le retrait pendant le processus de fusion et améliorant la structure de l'alliage.
Environnement inerte idéal: Lorsque d'autres gaz primaires ou inertes ne conviennent pas, ou lorsque les matériaux sont sujets à la décarburation et à la carburation, un four de fusion sous vide constitue une alternative idéale.
Réduction de la pollution: La fusion sous vide réduit la contamination des produits par des composants atmosphériques nocifs tels que l'eau, l'oxygène et l'azote. Par exemple, réduire la teneur en eau de l'hydrogène électrolytique à -40°C est difficile dans des conditions normales, mais la fusion sous vide y parvient en quelques centaines de degrés.
Nous sommes un fabricant professionnel de fours électriques. Pour toute demande de renseignements, ou si vous avez besoin de fours à arc submergé, de fours à arc électrique, de fours de raffinage en poche ou d'autres équipements de fusion, n'hésitez pas à nous contacter à susan@aeaxa.com
