真空電弧爐的電弧是氣體的電弧放電。氣體電弧放電的特點(diǎn)是極間電壓低，通過(guò)氣體的電流大，白光亮堂，電弧溫度高（約5000K）。巨大的電流密度來(lái)自陰極的熱電子發(fā)射和電子的自發(fā)射，即陰極鄰近有一個(gè)正離子層，形成一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)，使陰極主動(dòng)發(fā)射電子。一般情況下，電弧電壓為22-65V，相應(yīng)的弧長(zhǎng)為20-50mm。
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真空電弧爐的電弧是氣體的電弧放電。氣體電弧放電的特點(diǎn)是極間電壓低，通過(guò)氣體的電流大，白光亮堂，電弧溫度高（約5000K）。巨大的電流密度來(lái)自陰極的熱電子發(fā)射和電子的自發(fā)射，即陰極鄰近有一個(gè)正離子層，形成一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)，使陰極主動(dòng)發(fā)射電子。一般情況下，電弧電壓為22-65V，相應(yīng)的弧長(zhǎng)為20-50mm。 真空電弧爐和真空感應(yīng)爐的冶煉技術(shù)是真空冶金中同時(shí)發(fā)展著的兩個(gè)方面，從冶金學(xué)方面來(lái)說(shuō)，在真空感應(yīng)爐中進(jìn)行冶煉是比較完善的。因?yàn)樗诤辖鸹?，這樣就有可能獲得比較均勻的細(xì)晶粒鑄錠。但由于缺乏合適的陶瓷材料，又因?yàn)榻饘倥c陶瓷的接觸可能導(dǎo)致金屬含氧量的增加等方面的缺陷，而使得另一種冶煉方法-真空電弧爐平行地大力發(fā)展起來(lái)了。 水冷金屬結(jié)晶器的真空電弧爐，近年來(lái)已有了很大的改進(jìn)，熔煉容量也從小到大，現(xiàn)在真空電弧爐的水平又有更大的提高，除熔煉容量繼續(xù)提高而外，根據(jù)有關(guān)資料的介紹，國(guó)外已用電子計(jì)算機(jī)對(duì)真空電弧爐的工作情況進(jìn)行自動(dòng)控制。 所有的真空電弧爐基木上都是按同一原理建立的。它的基本原理很簡(jiǎn)單： 在兩個(gè)垂直電極之間點(diǎn)燃電弧。其中一個(gè)電極熔化，金屬液就向下流到平的電極底板上。隨著所用電極的熔化，熔化了的金屬在水冷的鋼鑄模上不斷的結(jié)晶。 用這樣的方法獲得的鑄錠也有一些不足： 1.具有大晶粒組織； 2.定向性結(jié)晶； 3.難于合金化。 因而鑄錠中各個(gè)區(qū)域的成分不一致。但是這個(gè)現(xiàn)象可以用二次熔解的方法來(lái)克服。 真空電弧爐的工作原理雖然很簡(jiǎn)單，其設(shè)備卻較復(fù)雜。有一套復(fù)雜的電氣設(shè)備和真空系統(tǒng)。較先進(jìn)的爐子可用可控硅電源。真空排氣系統(tǒng)由機(jī)械泵、擴(kuò)散泵組成，或由機(jī)械泵、增壓泵、擴(kuò)散泵組成，以獲得較高的真空度(10-4~10-6Torr)，為了操作方便，應(yīng)當(dāng)盡量少加閥門或全用羅茨泵。
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