Вакуумные дуговые печи с расходуемым электродом

При выплавке в вакуумных электропечах или вакуумных дуговых печах с расходуемым электродом, или методом электрошлакового переплава (переплав расходуемых электродов осуществляется под слоем синтетического шлака в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе) возможно получение металла плотного по макроструктуре, с минимальным количеством неметаллических включений и обладающего в то же время достаточно хорошими технологическими свойствами. [c.65]

Вакуумно-дуговой переплав (ВДП) применяют в целях удаления из металла газов и неметаллических включений. Процесс осуществляется в вакуумно-дуговых печах с расходуемым электродом (рис. 2.15). В зависимости от требований, предъявляемых к получаемому металлу, расходуемый электрод изготовляют механической обработкой слитка, выплавленного в электропечах или установках ЭШП. Расходуемый электрод 3 закрепляют на водоохлаждаемом штоке 2 и помещают в корпус 1 печи и далее в медную водоохлаждаемую изложницу б. Из корпуса печи откачивают воздух до остаточного давления 0,00133 кПа. [c.52]

Плавка тугоплавких сплавов. Особенность плавки тугоплавких сплавов обусловлена их химической активностью со всеми газами и огнеупорными материалами, поэтому плавку необходимо вести в вакууме или среде инертных газов. Вакуумную плавку осуществляют в вакуумно-дуговых печах с расходуемым электродом в графитовом (медном) гарнисажном тигле или печах электронно-лучевого переплава. [c.304]

Для плавки тугоплавких цветных металлов (титана, ниобия, молибдена и др.) применяют вакуумные дуговые печи с расходуемым электродом, работающие на постоянном токе (см. рис. 3.2, в). [c.143]

Рис. 10. Схема вакуумно-дуговой печи с расходуемым электродом

Первый из них — электрошлаковый переплав, разработанный Институтом электросварки им. Е. О. Патона и внедренный на многих металлургических заводах не только в СССР, но и за рубежом [159, 164, 165]. В основу этого метода положен процесс переплава металлических электродов в слое синтетического шлака, который очищает капли металла от неметаллических включений и серы. Металл далее затвердевает в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе. Электроды получают либо ковкой или прокаткой слитков соответствующей стали, выплавляемой в открытых электродуговых печах, либо методом полунепрерывной разливки. Более совершенный способ — выплавка металла в вакуумных дуговых печах с расходуемым электродом, а также в электроннолучевых и плазменных печах. [c.246]

Стали особо ответственного назначения, к которым предъявляются повышенные и специальные требования, выплавляют в индукционных, вакуумных индукционных и вакуумных дуговых печах с расходуемым электродом в электрошлаковых и электроннолучевых печах. [c.301]

Вакуумные дуговые печи с расходуемым электродом [c.309]

Плавку ведут в вакуумных дуговых печах с расходуемым электродом, принцип действия и конструкция которых описаны в гл. П. [c.266]

Титановые сплавы выплавляют в вакууме или в среде аргона, так как они активно взаимодействуют с азотом и кислородом. Используют вакуумные дуговые печи с расходуемым электродом или индукционные вакуумные печи, где можно относительно просто совместить процесс плавки и заливки форм в одном плавильно-заливочном агрегате. Находят применение такие методы плавки титановых сплавов, как лазерный и электронно-лучевой. Печи оснащают графитовыми или медными водоохлаждаемыми тиглями. [c.139]

На рис. 128 показана схема устройства вакуумной дуговой печи с расходуемым электродом. В корпусе 1 вакуумной печи устанавливают расходуемый электрод 3, который предварительно формируют в круглый стержень из шихтовых материалов, предназначенных для получения металла нужного состава. Электрод зажимают в камере 10 электрододержателем 12. К подвижному штоку 11, несущему электрод, присоединены подвод 8 и отвод 9 [c.267]

Рис. 128. Схема устройства вакуумной дуговой печи с расходуемым электродом

В заводских условиях был получен сплав с 2% Мо и 4%> А . Сплав выплавляли в вакуумной дуговой печи с расходуемым электродом. [c.76]

Титановые сплавы тугоплавки и активно взаимодействуют с азотом и кислородом, при этом их механические свойства резко ухудшаются, а хрупкость возрастает. По этой причине плавку титановых сплавов проводят в вакууме или в среде аргона. Для плавки титановых сплавов наиболее совершенны по конструкции вакуумные дуговые электропечи с расходуемым электродом. Широкое применение нашли также индукционные высокочастотные печи, устанавливаемые в одном плавильно-заливочном агрегате с литейными формами, полученными по выплавляемым моделям или оболочковым способом. [c.212]

Переплав титановой губки в слитки производят в вакуумных электрических дуговых печах с расходуемым электродом, который получают прессованием из измельченной титановой губки. Материал тигля может загрязнять титан, поэтому плавку ведут в водоохлаждаемой медной изложнице. Быстро затвердевая на стенках тигля, тр тан не сплавляется с медью. Электрическая дуга горит между расходуемым электродом и жидкой ванной расплавленного металла и постепенно оплавляет электрод. Для улучшения качества металла производят двойную переплавку. При второй плавке в качестве расходуемого электрода используют слиток первой плавки. Недостатком метода вакуумно-дугового переплава яв- [c.47]

Ниобии (содержащий 0,23 % Та, 0,088 % Fe, 0,088 % Si, 0,022 % О, 0,021 % С, 0,014 % N и 0,0007 % Н), плавленный в дуговой вакуумной печи с расходуемым электродом после ковки и отжига 1 ч при 1350 °С, показал непрерывное увеличение относительного сужения от 74 % при ОХ до 100 % при 2300 X [Ij. [c.102]

В качестве шихтовых материалов использовали спеченный ниобий в виде штабиков, титан и цирконий в виде прутков, полученных иодидным методом, ванадий и вольфрам в виде спеченных штабиков и листовой тантал. Выплавку проводили в дуговой вакуумной печи и в печи с расходуемым электродом в вакууме. Масса слитков 5 кг. [c.11]

Исходным продуктом для получения металлического титана в настоящее время является четыреххлористый титан —бесцветная жидкость, кипящая при 136° С, а в качестве восстановителей применяются магний или (реже) натрий. В результате восстановления получается губчатый титан, который хорошо спрессовывается в расходуемые электроды, переплавляемые в слитки в вакуумных дуговых печах с добавлением, в случае получения титановых сплавов, легирующих элементов. [c.171]

Рис. 4.58. Поворотная дуговая вакуумная печь с расходуемым электродом

Печи с нерасходуемым электродом отличаются от печей с расходуемым электродом тем, что в них применяется электрод, изготовленный из графита или вольфрама. В процессе плавки частицы материала электрода переходят в расплавленный металл, что приводит в загрязнению слитка и образованию вольфрамовых включений. Вследствие этого дуговые вакуумные печи с нерасходуемым электродом промышленного применения не получили. [c.268]

Несмотря на описанные преимущества вакуумной дуговой плавки, на печах с расходуемым электродом вакуумно-дуговой переплав имеет ряд существенных недостатков и получаемый металл не может удовлетворить все повышающиеся требования к его качеству. Объясняется это тем, что в процессе плавки металл находится в жидком состоянии весьма ограниченное время при тем- [c.269]

Все специальные стали и сплавы (кроме металлокерамических), предназначенные для изготовления колец и тел качения, подвергаются переплаву в электродуговых печах с расходуемым электродом — в вакууме (ВДП — вакуумно-дуговой переплав) или под слоем шлака специального состава (ЭШП — электрошлаковый переплав). Технология обработки позволяет благодаря особенностям кристаллизации получить слитки высокого качества с малым содержанием кислорода, водорода, азота, с почти одинаково высокими свойствами по сечению и макроструктурой, отличающейся высокой плотностью и особым характером строения по сравнению со сталями и сплавами, выплавленными старыми методами (электродуговая плавка, индукционная плавка, вакуумно-индукционная плавка). [c.209]

Молибден обычно выплавляют в вакуумной дуговой печи с так называемым расходуемым электродом и с водоохлаждаемым медным тиглем. Вес слитков—около 500 кг. Имеются сообщения о получении слитков молибдена весом 1—2 т и больше. [c.1318]

Из существующих конструкций дуговых вакуумных печей наиболее распространены печи с расходуемым расплавляемым электродом. Плавка в этих печах может производиться как в вакууме при давлении ниже 1,3 н/м (0,01 мм рт. ст.), так и в атмосфере инертного газа яри давлении до 666,6 н/м (5 мм рт. ст.). [c.255]

Слитки титана получают в основном методом вакуумной плавки в дуговых печах с медными тиглями и преимущественно с расходуемым электродом (рис. 10). При плавке большая часть выделяющегося из расплава водорода удаляется вакуумными насосами, прежде чем о успеет снова раствориться в металле (слитке). Однако и при этой плавке невозможно полное удаление водорода нз титана. [c.50]

Для плавки титановых сплавов широко используют специальные вакуумные дуговые печи с расходуемым электродом (рис. 4.53), Перед плавкой в электроде-держателе 2 печи устанавливают электрод 5, а перед сливным носком тигля 4 укрепляют литейную форму 7. После этого кожух 5 печи герметизируют и вакуумируют. Через токоподвод 1 на электрод подают напряжение, и между ними и тиглем загорается электрическая дуга. По мере наполнения 1нгля жидким металлом плавильную печь поворотным механизмом 6 поворачивают на 90°. Титановый сплав при этом переливается в литейную форму 7. После затвердевания отливки форму удаляют, и цикл повторяется. [c.173]

Губчатый цирконий получают при нагреве хлорида циркония Zr b с натрием в специальных реакционных сосудах. Плавку губчатого циркония, легирование и рафинирование проводят в вакуумных дуговых печах с расходуемым электродом. Отлитый стержень закладывают в медный или стальной чехол и подвергают горячей экструзии для получения трубы, трубной заготовки или пластины. Затем чехол удаляют и после холодного травления трубную заготовку или пластину подвергают холодной прокатке или вытяжке до получения окончательного размера. Промежуточные отжиги проводят в вакууме. Готовое изделие травят для удаления пленки окислов или нитридов. [c.110]

Для плавки титановых сплавов широко используют спещ1альные вакуумные дуговые печи с расходуемым электродом (рис. 4.58). Перед плавкой в электродо-держателе 2 печи устанавливают электрод [c.210]

Вакуумно-дуговой переплав. Такой переплав применяют для удаления из металла газов и неметаллических включений. Суш,ность процесса заключается в снижении растворимости газов в стали при снижении давления и устранении взаимодействия ее с огнеупорными материалами футеровки печи, так как процесс ВДП осуществляется в водоохлаждаемых медных изложницах. Для осуществления процесса используют вакуумные дуговые печи с расходуемым электродом (рис. II. 16). В зависимости от требований, предъявляемых к металлу, расходуемый электрод может быть получен механической обработкой слитка, выплавленного в электропечах. Расходуемый электрод 3 закрепляют на водоохлаждаелюм штоке 2 и помещают в корпус 1 печи и далее в медную водоохлаждаемую изложницу 6. Из корпуса печи вакуум-насосами откачивают воздух до остаточного давления 1,33 Н/м . При подаче напряжения между расходуемым электродом-катодом и затравкой-анодом 8, помещенной на дно изложницы, возникает дуговой разряд. Теплотой, выделяющейся в зоне разряда, расплавляется конец электрода капли 4 жидкого металла, проходя зону дугового разряда, дегазируются, постепенно заполняют изложницу и затвердевают, образуя слиток 7. Дуга горит между расходуемым электродом и ванной 5 жидкого металла, находящейся в верхней части слитка, на протяжении всей плавки. Благодаря сильному охлаждению нижней части слитка и разогреву дугой ванны жидкого металла в верхней его части созда-66 [c.66]

Исследованы сплавы, содержащие от 1,9 до 22,5 мае. % гафния и от 0,12 до 1 мас.% азота, а также сплавы, содержащие 1—10 мае. % циркония и 0,12—1,0 мае. % азота. Отношение ат. % Meiv/aT. % N для большинства сплавов сохранялось близким к единице. Выплавка сплавов проводилась в вакуумных дуговых печах с расходуемым и нерасходуемым электродом. При шихтовке для получения заданного состава помимо ниобия использовали порошок ZrN HfN. Иногда вместе с ниобием, иодидным цирконием (или гафнием) вводили порошок NbN или выплавленную заранее богатую азотом лигатуру ниобий—азот. Во всех случаях в процессе дуговой плавки происходят значительные потери азота, связанные с процессом диссоциации нитрида при плавке и испарением азота, а также с выбросом порошка нитрида (в случае, если он входит в состав шихты). Потери по азоту составляли от 20 до 60% в зависимости от размера выплавленного слитка и условий плавки. [c.218]

Промышленные вакуумные дуговые нечи с расходуемым электродом появились в 1950 г. для выплавки титана и его сплавов в дальнейшем их стали использовать для выплавки различных сплавов и сталей. В вакуумных дуговых печах можно получать слитки различного размера и массы — до 56 т. [c.310]

Плавка в вакуумных дуговых печах. Для получения небольших количеств нержавеющих, жаропрочных и других сталей и сплавов с наиболее высокими механическими свойствами, особо чистоьх по содержанию газов и неметаллических включений, применяют плавку в вакуумных дуговых электропечах с расходуемым электродом (рис. 26). Предназначенный для переплавки электрод 2 представляет собой поковку из стали данной марки весом до 2—3 т. Электрод закрепляют на водоохлаждаемом штоке 5 и вводят в корпус печи 4 и далее в медный водоохлаждаемый кристаллизатор I. Из рабочего пространства печи через отверстие 3 при помощи вакуум-насоса откачивают воздух, создавая разрежение 10 мм рт. ст. (1,33 Н/М-). К штоку электрода и кристаллизатору подводят элект- [c.76]

В последнее время появились вакуумные дуговые печи, которые также можно отнести к дуговым печам с зависимой дугой. В вакуумных дуговых печах с нерасходуемым электродом дуга горит между электродом и ванной жидкого металла в печах с расходуемым электродом дуга горит между расплавляемым металлом (расходуемый электрод) и жидкой ванной. Камеру печи выполняют без футеровки стенки ванны (кристаллизатор, тигель гарниссажной печи) охлаждают водой электрод—металлический вертикальный. Поэтому в этих печах можно получить еще большие объемные мощности, чем в сталеплавильных, и проводить высокотемпературные процессы (плавка тугоплавких металлов — молибдена, вольфрама, ниобия, тантала). [c.135]

Выплавка слитков молибденовых сплавов производится в дуговой вакуумной печи с расходуемым электродом типа ЦЭП-317А. [c.79]

Плавка слитков хрома проводится в вакуумных индукционных или дуговых печах с расходуемым или иерасходуемым (вольфрамовым) электродом. В последнем случае расплавление и кристаллизация проводятся на медном водоохлаждаемом поддоне. Для получения слитков весом более 1 кг используется плавка с расходуемым электродом в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе [18]. [c.8]

Для сред с переменными параметрами могут изменяться величины Р и с. Например, при обработке ультразвуком расплавов в процессе их кристаллизации, вследствие изменения фазового состояния расплава и его температуры, изменяются величины поглощения и скорости распространения. Таким образом, в процессе обработки непрерывно изменяются Zbx и его составляющие. В качестве другого примера приведем технологическую ванну, в которой ведется процесс ультразвукового эмульгирования. По мере развития процесса и перехода большей части объемов компонентов в эмульсию, состав, а следовательно, и физические параметры среды изменяются. Следует, однако, учитывать, что изменение физических параметров среды в основном влияет на активную составляющую входного сопротивления, а следовательно, расстройка системы происходит в меньшей мере, чем нарушение величины оптимального значения нагрузочного сопротивления. Практически нарушение этой величины для большинства известных нам технологических жидких сред не очень существенно. Больше сказывается изменение габаритов объема, в котором помещена среда. При этом наибольшее влияние на режим оказывает изменение реактивной составляющей, обусловливающей расстройку всей системы. Приведем два примера. 11ри обработке ультразвуком металла в процессе его кристаллизации, в дуговых вакуумных печах с расходуемым электродом слиток непрерывно растет, т. е. изменяется его высота, а следовательно, и величина реактивной составляющей входного сопротивления. Аналогичное положение может иметь место при наложении ультразвуковых колебаний на заготовку, подвергающуюся пластической деформации. С изменением конфигурации и размеров заготовки изменяется реактивная составляющая сопротивления нагрузки, т. е. нарушаются резонансные условия. Таким образом, при обработке ультразвуковыми колебаниями объемов с переменными габаритами возникает задача эффективного ввода энергии колебаний в условиях переменного значения входного сопротивления нагрузки. [c.211]

Дуговая вакуумная печь с расходуемым электродом работает следующим образом между цилиндрическим электродом, которым служит предназначенный для плавления материал, и затравкой, находящейся в водоохлаждаемом кристаллизаторе, возникает дуговой разряд. Электрод расплавляется за счет выделяющегося тепла и в виде отдельных капель проходит через зону дугового разряда, постоянно заполняя юристаллиза-гор. Электрод должен содержать все необходимые легирующие элементы. Получаемый металл в процессе плавки ничем не загрязняется и не поглощает газов из атмосферы. [c.255]

Технический титан ВТ1 и большинство его сплавов, особенно ВТ5, ВТЗ и ВТЛ1, обладают хорошими литейными свойствами и поэтому вполне пригодны для производства фасонных и тонкостенных плотных отливок. Например, линейная усадка ВТ1-1 равна 1,2%, а объемная — 2,5—3%. Для выплавки Т1 и заливки форм широко применяются специальные электродуговые вакуумные печи с расходуемым электродом и водоохлаждаемым медным тиглем. При изготовлении отливок в качестве шихты (или расходуемого электрода) используют в основном слитки титана первого переплава, изготовленные в вакуумной обычной дуговой печи. При плавке и заливке форм в вакууме получают плотные высококачественные детали. [c.51]

Принцип действия дуговой вакуумной печи с расходуемым электродом заключается в следующем. Между электродом, которым служит материал, предназначенный для плавления, и затравкой, находящейся в изложнице, возникает дуга. Тепло, выделяющееся в результате горения дуги, расплавляет электрод жидкий металл, проходя зону дугового разряда в виде отдельных капель, постепенно наполняет медную водоохлаждаемую изложницу. Дуга горит между металлическими электродами. Катодом является раходуемый электрод, анодом — поверхность ванны жидкого металла, интенсивно охлаждаемая через стенки кристаллизатора и затвердевшие слои слитка. [c.267]

Это послужило причиной освоения электрической дуговой плавки в вакууме в медном водоохлаждающ,ем тигле (изложнице) с расходуемым электродом из титана. Вследствие высокой теплопроводности меди и быстрого отвода тепла жидкий металл, соприкасаясь со Стенками тигля, затвердевает. Это исключает взаимодействие титана с мбдью. Вакуумные дуговые печи работают на переменном или постоянном токе (чаще). Расходуемый электрод является катодом, расплав —анодом. Выпрямление тока осуществляют с помощью кремниевых или германиевых выпрямителей. Наибольшее распространение в титановой промышленности получили печи, в которых расходуемый электрод готовят вне печи прессованием титановой губки или порошка. Готовый электрод приваривают к электрододержателю (штанге) и помещают в печь, в которой находится водоохлаждаемый медный кристаллизатор (тигель). С помощью электрододержателя к электроду подводят ток и осуществляют его перемещение (рис. 177). [c.398]

В печь с вакуумом подвешивается расходуемый (подлежащий переплавке) электрод, состоящий из стальной заготовки, предварительно выплавленной в обычной электропечи. Химический состав металла электрода соответствует химическому составу выплавляемого металла, но содержит примеси и газы, от которых он освобождается в процессе переплавки в вакууме. Иногда электроды, представляющие собой шихту для дуговой вакуумной плавки, получают спеканием брикетов или порошков соответствующего состава. Печи питаются постоянным током напряжением около 80 в. Плотность применяемого тока составляет около 500 а1см (5-10 А/м ) сечения слитка. Расходуемый электрод (шихта) служит катодом, а получаемый в водоохлаждаемом медном тигле слиток очищенного металла — анодом. Между электродом и жидким металлом в тигле образуется электрическая дуга, тепло которой обеспечивает непрерывное расплавление расходуемого электрода. Из жидкого металла в условиях вакуума удаляются газы и примеси. Таким способом получают слитки жаропрочных сплавов, а также слитки таких металлов как молибден, титан, цирконий и др. диаметром 300—600 мм весом 0,9—5,5 т. Недостатком вакуумной плавки с расходуемым электродом является сложность оборудования и высокая стоимость выплавляемого металла. [c.38]

Влияние структуры на усталостную прочность наблюдается и для однофазных -сплавов [248]. Исследования были выполнены для -сплава н сплава ЙВТ1. Промышленный слиток массой 530 кг был выплавлен методом расходуемого электрода в вакуумной дуговой печи. Усталостные свойства в условиях консольного кругового симметричного изгиба определяли па образцах с диаметром рабочей части 10 мм. Частота нагружения составляла 3000 об/мин. Свойства ]i структуру изучали для сплава в термически обработаппом состояиии. Режимы термической обработки были следующие [c.235]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...