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

Le...fourneau à arc électrique sous videest un type spécialisé de four industriel conçu pour fondre des métaux dans des conditions de vide.il utilise un courant élevé et une basse tension pour obtenir une opération à arc court, ce qui est essentiel pour son procédé de fusion unique.

Fondements de la décharge sous vide

Au cœur du four à arc sous vide se trouve le phénomène de la décharge par arc de gaz.Il permet à un courant relativement important de passer à travers le gaz.En conséquence, la température à l'intérieur de la zone d'arc s'élève à environ 5000 K. La grande densité de courant observée dans cette configuration provient de deux sources principales:émission thermionique et auto-émission d'électrons.

Autour de l'électrode négative, une couche d'ions positifs se forme, créant un fort champ électrique.qui entrent alors en collision avec des molécules de gaz entre les deux électrodesCe processus d'ionisation génère 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 car 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.

Caractéristiques opérationnelles de la fusion sous vide

La fusion par arc sous vide est une opération à arc court qui implique 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 configuration assure une fusion efficace et contrôlée dans l'environnement sous vide.

Évolution historique et adoption industrielle

Le voyage des fours à arc sous vide a commencé avec l'expérience réussie de fusion de fil de platine en 1839..En 1953, les fours à arc électrique sous vide ont été introduits dans la production industrielle.Les États-Unis et plusieurs pays européens ont continué à fondre le titane dans des fours non jetables.En 1960, le poids des lingots d'acier produits par les fours à consommables dépassait 30 tonnes.signaler une avancée significativeAujourd'hui, les fours à vide à consommation fabriqués par des sociétés comme Kangsai illustrent cette tendance de développement, avec des sources d'alimentation principales partagées, des systèmes de vide, des systèmes de chauffage à vide et des systèmes de chauffage à vide.et systèmes de contrôle automatique entre deux fours pour améliorer l'efficacité de la production et l'utilisation des équipements.

Les 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 essentiels:

1. Élimination des gaz: L'environnement sous vide facilite l'élimination des gaz adsorbés et favorise 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 tirent parti des principes de la décharge par arc sous vide pour offrir un moyen sophistiqué et efficace de fusion des métaux,avec de nombreux avantages en termes de qualité des matériaux, l'efficacité de la production et l'impact environnemental.

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