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| 真空鍍膜設備坩堝的作用？ |
| 發(fā)布時(shí)間：2014-12-08 瀏覽：5465 次 |
坩堝又稱(chēng)為結晶器，是真空電弧熔煉的核心部位。金屬在這里熔化、過(guò)熱、精煉和結晶成錠。在這里進(jìn)行著(zhù)大量的熱交換，坩堝壁的換熱強度能夠達到幾萬(wàn)至幾百萬(wàn)W/m2。 當電弧產(chǎn)生異?，F象時(shí)，甚至會(huì )燒穿坩堝壁。因此，對于坩堝有一系列要求。 鑒于坩堝的重要性，設計坩堝的要點(diǎn)主要集中在幾以下點(diǎn)： ?、氽釄逡脤嵝院脤щ娦砸埠玫那也灰妆蝗刍饘兖そY的材料制造。符合這種要求的材料有紫銅、無(wú)氧銅等。絕大多數的坩堝由壁厚12～24mm紫銅管和銅合金，(含錳青銅)：法蘭盤(pán)焊接而成。 因為紫銅的導熱性和導電性好，且不與熔煉金屬黏結，還比無(wú)氧銅便宜，比鋼傳熱性、導電性好。 ?、谯釄宓膬缺砻鎽撈秸饣?，斷面形狀一致，無(wú)嚴重麻坑，以便于脫錠。坩堝管主要制造方法有擠壓、電解沉積和離心鑄造等。其中以擠壓方法生產(chǎn)的質(zhì)量最好，但以此法生產(chǎn)大規格(直徑大于500mm)坩堝管較困難。 電解沉積法規格不限，應用較廣。此外，還有紫銅板卷焊的坩堝管，但其內表面的焊縫必須接受精密加工。在電弧熔煉過(guò)程中，坩堝內表面會(huì )結有殘渣，因此每次熔煉前應該仔細地清理坩堝內表面。 ?、圹釄逡凶銐虻膭偠群蛷姸?，在熔煉情況下，足以支承最大鑄錠質(zhì)量，且受到電極短路碰撞時(shí)不致?lián)p害。 ?、苒釄灞诤裨趶姸仍试S的條件下應薄些。坩堝壁主要決定于錠子的直徑和荷重，一般小爐子取壁厚為8～10mm，大爐子取壁厚為12～24mm，鋼制坩堝的壁厚為8～12mm。 但也有人主張用較厚的堝壁(大于25mm)，他們認為沿坩堝壁的縱向也能傳熱，對高溫熔化區的冷卻很有作用。 而另外一些人認為，只要冷卻水足夠，堝壁縱向傳熱作用不大，因此可采用較薄的堝壁。而且，堝壁的薄厚并不是決定燒穿坩堝難易的因素。在冷卻水不足的情況下，無(wú)論堝壁厚薄，熔點(diǎn)較低的銅肯定難于應付高溫。 ?、蒇釄宓慕Y構應當允許坩堝的熱膨脹變形。圖坩堝外壁溫度曲線(xiàn)是日本真空技術(shù)公司對蛇形管水冷的8英寸(200mm)銅坩堝外表面實(shí)測的溫度曲線(xiàn)。 可見(jiàn)，在熔煉過(guò)程中，雖有水冷，但堝壁的溫度仍然較高。根據實(shí)測資料，水冷銅坩堝的外壁最高溫度(熔池處)為230～280℃;推算出內壁最高溫度約為400℃，平均溫度約為150℃。 由于坩堝較長(cháng)，縱向熱膨脹量較大，設計時(shí)必須考慮到。例如：2m長(cháng)的銅坩堝，平均溫度為150℃時(shí)，其縱向熱膨脹量Δl=(150 - 20)× 18 × 10-6 ×2000 = 4.68mm?？梢?jiàn)，如果坩堝上下固定，這么大的膨脹量所產(chǎn)生的巨大內應力將使坩堝損壞。 ?、拗睆叫∮?50mm的坩堝往往帶有一定錐度，因為坩堝需要脫錠。大錠在冷凝時(shí)由于總收縮量較大，脫錠很容易;但是小錠需坩堝有一定錐度，才便于脫錠，一般錐度在0.5%以?xún)取?/p> ?、咣釄逡M(jìn)行充分而適當的冷卻。大約爐子熔化功率的80%的熱量由坩堝冷卻系統帶走，因此要。 求冷卻水的流速、流量都足夠大。 ?、啾阌谘b卸、清理和維修。 推薦閱讀 |
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