Principe de fonctionnement du dégazage sous vide dans les fours à arc électrique sous vide

Unefourneau à arc électrique sous videest un four industriel qui exploite les principes de la fusion à l'arc sous vide pour raffiner les métaux.d'une hauteur n'excédant pas 10 mm.

Fondements de la décharge sous vide

Le four à arc sous vide fonctionne sur le principe de la décharge par arc de gaz. Dans cette configuration, la tension entre les électrodes est particulièrement faible, mais le courant qui passe à travers le gaz est substantiel.entraînant une température extrêmement élevée dans la zone d'arcCette grande densité de courant provient de l'émission thermionique et de l'auto-émission d'électrons.créer un champ électrique fort qui incite la cathode à émettre automatiquement des électronsCes électrons entrent en collision avec des molécules de gaz entre les électrodes, les ionisant et générant des ions positifs supplémentaires et des électrons secondaires.Ces particules chargées entrent en collision avec la cathode et l' anodeLa température de la cathode reste inférieure à celle de l'anode parce qu'une partie de l'énergie est dépensée en émission d'électrons.la recombinaison de certains ions positifs et d'électrons contribue aux températures élevées observées.

Paramètres de fonctionnement de la fusion sous vide

La fonderie à l'arc sous vide utilise généralement une tension d'arc allant de 22 à 65 volts, avec une longueur d'arc correspondante de 20 à 50 millimètres (cette dernière s'applique aux lingots plus grands).Cette opération à arc court est caractéristique des fours à arc électrique sous vide, assurant des procédés de fusion efficaces et contrôlés.

Développement historique et applications industrielles

Depuis l'expérience réussie de fusion de fil de platine en 1839, il a fallu plus d'un siècle aux chercheurs pour commencer à explorer la fusion de métaux réfractaires.les fours à arc électrique sous vide ont été introduits dans la production industrielleEn 1956, les États-Unis et plusieurs pays européens utilisaient encore des fours non jetables pour la fusion du titane.Alors que 1955 a marqué l'avènement des fours jetables pour la production d'acierVers 1960, le poids des lingots d'acier produits par les fours à consommables dépassait 30 tonnes, ce qui signale un progrès significatif dans ce domaine.Les fours à vide à consommation fabriqués par Kangsai Company illustrent cette trajectoire de développement., avec des sources d'alimentation principales partagées, des systèmes de vide et des systèmes de commande automatique entre deux fours pour améliorer l'efficacité de la production et l'utilisation des équipements.

Avantages du traitement thermique sous vide

Le traitement thermique des pièces ou des matériaux dans un environnement sous vide présente de nombreux avantages: il prolonge la durée de vie des outils et des moules en empêchant l'oxydation et la décarburation,résultant d'une finition de surface brillanteEn outre, le traitement thermique sous vide peut modifier les propriétés mécaniques et métallurgiques des matériaux,améliorer leur rendement global.

Les avantages des fours à fusion sous vide

Les fours de fusion sous vide sont principalement utilisés pour la fusion de métaux réactifs et insolubles, d'alliages durs, de matériaux magnétiques et d'acier inoxydable.Fonctionnement à basse pression (décompression), ces fours offrent plusieurs avantages:

1. Élimination des gaz: Les environnements sous vide facilitent l'élimination des gaz adsorbés et favorisent un rétrécissement important au cours des dernières étapes de la fusion.
2. La purification de l'impureté: Le vide aide à éliminer les impuretés telles que le silicium, l'aluminium, le magnésium, le calcium et leurs oxydes, purifiant le matériau.
3. Amélioration de l'humidité: Le vide améliore la mouillabilité de la fusion en phase liquide, favorisant le rétrécissement pendant le processus de fusion et raffinant la structure de l'alliage.
4. Environnement inerte: 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 solution idéale.
5. Réduction de la pollution: la fusion sous vide minimise la contamination du produit par des composants atmosphériques nocifs tels que l'eau, l'oxygène et l'azote.Il est difficile d'atteindre un point de rosée de -40°C dans l'hydrogène électrolytique, tandis que la fusion sous vide à quelques centaines de Pa atteint équivalemment ce niveau de pureté.

En résumé, les fours à arc électrique sous vide offrent un moyen sophistiqué et efficace de fusion des métaux,tirer parti des principes de décharge par arc sous vide pour obtenir des propriétés de matériau supérieures et des résultats de production.

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