فراغ القوس remelting

فراغ القوس remelting (VAR) هي عملية ذوبان ثانوية تستخدم لإنتاج سبائك معدنية مع زيادة التجانس الكيميائي والميكانيكي للتطبيقات الصعبة. لقد أحدثت ثورة في صناعات التكنولوجيا المعدنية التقليدية المتخصصة ومكّنت مواد محكومة بإحكام في مجالات الطب الحيوي والموداملخصيتم استخدام VAR بشكل متكرر في التطبيقات ذات القيمة العالية. إنها خطوة معالجة إضافية لتحسين جودة المعدن. لأنها تستغرق وقتًا طويلاً ومكلفة ، ومعظم السبائك التجارية لا تستخدم هذه العملية. المواد الأكثر شيوعًا باستخدام هذه الطريقة. تشمل طرق إنتاج سبيكة التيتانيوم التقليدية معالجة VAR ذات التمرير الفردي أو حتى ثلاثية تمريرة.

• يمكن التحكم في معدل تصلب المادة المنصهرة بشكل صارم. وهذا يسمح بدرجة عالية من السيطرة على البنية المجهرية والقدرة على تقليل الفصل.

• تعتبر هذه الغازات مثل النيتروجين والأكسجين والهيدروجين التي تذوب في المعدن السائل عند ذوبان المعدن في الفرن المفتوح ضارًا بمعظم الفولاذ والسبائك.

• انخفاض تركيزات العناصر مع ارتفاع ضغط البخار ، مثل الكربون والكبريت والمغنيسيوم (في كثير من الأحيان الملوثات).

• يزيل مسامية خط الوسط والفصل.

• لا يمكن إذابة بعض المعادن والسبائك ، مثل التيتانيوم ، في أفران في الهواء الطلق.

وصف العملية

عادة ما يتم تشكيل السبائك التي يجب أن تكون VAR في أسطوانات عن طريق ذوبان تحريض الفراغ (VIM) أو تكرير مغرفة (مرسل جوي). ثم يتم وضع هذه الأسطوانة ، تسمى القطب ، في بوتقة أسطوانية كبيرة ويوضع في فراغ معدني (0.001-0.1 mmhg أو 0.1-13.3 باسكال). في الجزء السفلي من البوتقة هو كمية صغيرة من السبائك التي يجب إعادة تخفيضها ، ويتم تقديم القطب العلوي قبل بدء الانصهار. ، إنشاء ذوبان مستمر. البوتقة (مصنوعة عادة من النحاس) محاطة بغطاء مائي لتبريد الذوبان والتحكم في معدل التصلب الأقطاب الكهربائية. لذلك ، يجب تخفيض القطب حيث أن الذوبان يستهلكه. يعد التحكم في التيار ، ومياه التبريد وفجوة الإلكترود أمرًا ضروريًا للتحكم الفعال في العملية وإنتاج مادة خالية من العيوب.من الناحية المثالية ، يظل معدل الذوبان ثابتًا طوال دورة العملية ، لكن مراقبة والتحكم في عملية إعادة صياغة قوس الفراغ ليست واضحة. هذا لأن نقل الحرارة المعقد يحدث في التوصيل والإشعاع والحمل الحراري داخل المعدن السائل والتقدم بسبب lorentz القوى. إن اتساق عملية الذوبان من حيث هندسة تجمع الذوبان ومعدل الانصهار أمر بالغ الأهمية لضمان الأداء الأمثل للسبائك.

electro-slag remelting

تعتبر Remilting Electroslag (ESR) ، والمعروفة أيضًا باسم electroslag ، عملية لإعادة الصلب والتكرير الفولاذ وغيرها من السبائك المستخدمة في التطبيقات المهمة في الطائرات ، ومحطات الطاقة الحرارية والنووية ، والتكنولوجيا العسكرية وغيرها من المجالات.يتم استخدام عملية Remelting electroslag (ESR) لتخلي عن الصلب وصقلها ومختلف الأدوات الفائقة لإنتاج آبوب عالية الجودة. عادةً ما يتم تمرير التيار المتناوب) بين الأقطاب الكهربائية وابنيار جديد ، والذي يتكون في الجزء السفلي من قالب النحاس المبرد بالماء. يتم تغطية العنوان الجديد بالخبث الهندسي الذي يتم تحطيمه بواسطة تيار كهربائي. يذوب طرف القطب ببطء من ملامسة الخبث توجه إلى أعلى من الجزء السفلي من القالب. يطفو تجمع الخبث فوق السبيكة المكررة ، تطفو لأعلى كما تتجول السبائك. قطرات تمر عبر الخبث.تستخدم Remilting Electroslag خبثًا شديدة التفاعل (فلوريد الكالسيوم أو الجير أو الألومينا أو غيرها من الأكاسيد هي المكونات الرئيسية) لتقليل كمية الكبريتيد الموجود في سبائك المعادن الحيوية. هذه ممارسة شائعة في الصناعة الأوروبية. يمكن لـ ESR أيضًا تقليل الأنواع الأخرى من الادراج ويعتبر بديلاً لطريقة Remelting Arc (VAR) الفراغية (VAR) المستخدمة عادة في صناعة الولايات المتحدة.مثال على استخدام تقنية الصلب المكررة (ESR) Electroslag هي مدفع خزان L30.CRNI60WTI هو الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يتم تشكيله بشكل أفضل عن طريق إعادة صياغة electroslag أو قوس الفراغ. يمكن استخدام هذه السبائك لبناء محطات الطاقة النووية.