鈦合金電子束熔煉EB爐
磐一(西安)裝備技術(shù)有限公司可根據(jù)用戶工藝進(jìn)行定制化設(shè)計(jì),滿足客戶的要求;
電子束熔煉以其杰出的精煉能力而著稱,并且在熱源上具有高度的靈活性。因此非常適合于在水冷無(wú)陶瓷銅模下利用高真空對(duì)金屬和合金進(jìn)行重熔和精煉。當(dāng)今,該工藝主要用于耐火材料和活性金屬(鎢、鉭、鉬、鈮、鉿、釩、鋯和鈦)及其合金的生產(chǎn)。其在高純度金屬濺鍍靶材和電子合金的制造以及鈦屑回收方面發(fā)揮著重要的作用。
電子束冷床水平熔煉EB爐是難容金屬(鎢、鉭、鉬、鈮、鉿、鉻、釩、鋯和鈦)熔煉和提純的新型專用設(shè)備。由于在高真空下進(jìn)行熔煉,過(guò)程中過(guò)熱溫度高,維持液態(tài)的時(shí)間長(zhǎng),能夠充分有效地發(fā)揮對(duì)材料的精煉提純作用。較傳統(tǒng)的真空自耗電弧爐相比,EB爐具有很強(qiáng)的去除高低密度夾雜物的能力,鑄錠不產(chǎn)生偏析??捎糜诟鞣N等級(jí)的海綿鈦、100%鈦殘料為原料熔鑄出合格的鈦錠。鑄錠形狀有圓錠、扁錠、環(huán)形錠,可滿足各種鈦材的直接軋制成材率高。電子束冷床熔煉EB爐在未來(lái)可能將逐步取代真空自耗電弧爐。
成功案例:江蘇新泰鈦業(yè)
產(chǎn)品特點(diǎn)
電子束熔煉的特點(diǎn)是:
l卓越的精煉能力
l高度的靈活性
l使用水冷銅模
它是在高真空下對(duì)金屬及其合金進(jìn)行重熔和精煉的理想選擇,如
l難熔金屬(鎢、鉭、鉬、鈮、鉿、釩、鋯和鈦)
l反應(yīng)性金屬(鋯、鈦)
EB在制造超純?yōu)R射靶材方面發(fā)揮著重要作用
l超純?yōu)R射靶材
l鈦合金廢料的回收
電子束熔煉工藝的冶金學(xué)原理
l電子束槍是高溫?zé)嵩?,能夠超過(guò)其束點(diǎn)上所有材料的融化甚至蒸發(fā)溫度。
l通過(guò)磁偏轉(zhuǎn)和高頻率的快速掃描,電子束可以有效地指向多種形狀的目標(biāo)。因此,它是重熔技術(shù)中最靈活的熱源。
l電子束以100千瓦/平方厘米的典型功率密度沖擊目標(biāo)。根據(jù)熔體材料的不同,功率傳輸效率大約在50%到80%之間。
l由于EB熔化是一種表面加熱方法,它在可接受的熔化率下只產(chǎn)生一個(gè)淺池,這對(duì)鋼錠結(jié)構(gòu)的孔隙率、偏析等有積極的影響。
l將過(guò)熱的金屬池表面暴露在1至10-3pa的高真空環(huán)境中,可使熔融材料得到很好的脫氣。
l蒸汽壓力高于基本材料的金屬和非金屬成分被選擇性地蒸發(fā),從而產(chǎn)生所需的高純度鑄錠材料。
過(guò)程控制可以為合金控制提供可重復(fù)的功率分配。
工作原理
電子束熔煉EB熱源的高度靈活性催生了多種重熔和精煉方法的發(fā)展。
滴融熔煉
l加工難熔金屬如鉭和鈮等的經(jīng)典方法。
l棒材形式的原材料通常被水平送入,并直接滴融到抽出的模具中。
l液池水平是通過(guò)抽出生長(zhǎng)中的鋼錠底部來(lái)保持的。
l精煉是以脫氣和選擇性蒸發(fā)為基礎(chǔ)的。
l對(duì)于重復(fù)重熔,采用垂直進(jìn)料的方式。
冷爐熔煉
l電子束冷床爐對(duì)于活性金屬的加工和回收具有重要意義。
l原料在一個(gè)水冷銅爐的后部滴融,從那里溢出到抽出模具。
l在熔融材料在爐膛系統(tǒng)中的停留時(shí)間內(nèi),除了上述的精煉機(jī)制外,還可以實(shí)現(xiàn)高密度和低密度夾雜物(HDI、LDI)的重力分離。
l爐子的尺寸必須適當(dāng),以便為熔融金屬提供足夠的停留時(shí)間,從而使HDI和LDI得到有效的重力分離。
l較大的爐膛熔化系統(tǒng)配備了更多的EB槍,以提供所需的功率和能量分配。
EB爐在半自動(dòng)控制模式下運(yùn)行。即使有高度熟練的計(jì)算機(jī)控制的過(guò)程自動(dòng)化,操作員對(duì)過(guò)程的監(jiān)督和手動(dòng)微調(diào)仍然是可能的。
流程自動(dòng)化包括:
l真空系統(tǒng)
l真空壓力控制
l材料進(jìn)給率和鋼錠退出率
l基于處理器的高電壓和發(fā)射電流控制
l基于PC的自動(dòng)光束功率分配、數(shù)據(jù)采集和歸檔
光束功率分布
對(duì)于特定工藝的功率分布,光束偏轉(zhuǎn)必須在位置和停留時(shí)間方面得到控制。為此,PanY磐一裝備開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于PC的電子束掃描和控制系統(tǒng),用于同時(shí)控制幾個(gè)電子束槍。該系統(tǒng)滿足了對(duì)復(fù)雜的電子束功率分布的最高要求,這種分布是在熔體配方中通過(guò)從各種可用的圖案形狀中選擇合適的偏轉(zhuǎn)圖案而確定的。這些圖案的大小和位置可以用圖形編輯在熔體的幾何形狀上,并在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來(lái)。
圖案是針對(duì)目標(biāo)上的投影角度失真而自動(dòng)校正的。每個(gè)圖案中的有功功率部分是由作為圖案參數(shù)設(shè)置一部分的停留時(shí)間來(lái)定義的。還包括一個(gè)用于功率分配管理的操作模式。在這里,目標(biāo)上的實(shí)際光束模式由計(jì)算機(jī)根據(jù)操作者的定義來(lái)計(jì)算。作為爐子調(diào)試的一部分,一個(gè)特殊的教學(xué)程序被激發(fā)出來(lái),讓計(jì)算機(jī)了解熔體的幾何形狀及其對(duì)偏轉(zhuǎn)頻率的依賴。這樣一來(lái),在編輯偏轉(zhuǎn)模式時(shí),電子束超出熔體邊界的情況就會(huì)被識(shí)別并自動(dòng)限制。
規(guī)格參數(shù)
電子束熔煉(EB爐)規(guī)格: