В целом о вакууме и вакуумных системах

Свойства вакуума
Особенности вакуумных систем

Вакуумные материалы и уплотнители

Вакуумные материалы
Уплотнители и и смазки

На заметку

Вакуумные печи: обзор
Вакуумные установки - Применение вакуума в металлургии
Устройства данного типа предназначены для проведения операций по термообработке в условиях вакуума или в атмосфере, состав которой, исключает возможность течения окислительных процессов.
Вакуумная печь является универсальным инструментом, наличие которого позволяет проводить какие угодно типы термической обработки:  закалку, отпуск,  цементацию, нитроцементацию, карбонитрирование, вакуумную пайку, отжиг, нитрирование плазмой, спекание  керамики и порошков  металлов.
         
Проведение термообработки в условиях вакуума обладает следующими преимуществами: сводится к минимальной величине коробление и изменение параметров, обеспечивается стабильность полученных при термообработке качеств, достигается однородность свойств в сечении материала,  даётся гарантия контроля получаемых результатов, осуществляется достижение желаемого показателя твёрдости, получается на выходе блестящая и чистая поверхность деталей.      
                                                                                             
Индукционные печи служат для  плавки чёрных металлов. В них происходит осуществление процессов теплоотдачи металла с интенсивным  перемешиванием  расплава благодаря возникновению в нём усилий  электродинамического характера.  Этим объясняется поддержание заданной температуры равномерно во всём  расплаве, при этом обеспечивается сравнительно малая величина  угара в сопоставлении с иными  основными образцами плавильных агрегатов. Индукционные печи, обеспечивающие качественное  выплавление металлических образцов, проще представить в вакуумном исполнении, нежели  дуговые.
    
Тем не менее, самый  главный  козырь  индукционных печей, обусловленный накоплением теплоты  в середине плавящегося вещества, превращается в недостаток, при применении печных  устройств в целях выполнения точного литья. Происходит нагрев компонентов, обладающих низкой теплопроводностью, при этом  данные вещества получают сравнительно низкую температуру, что не  даёт возможности проводить процессы рафинирования металла. Этим обуславливается применение индукционных печей в основном в специализированных цехах. 
   
    Индукционная печь.

Вакуумные дуговые печи применяются  для плавки сталей в вакууме  посредством применения  вырабатываемой энергии электрической дуги. Данные устройства служат для проведения операций по плавке  слитков и для выработки  различных литьевых форм, выполненных  из всевозможных сортов стали посредством  плавильных работ в гарнисаже.

Дуговые печи подразделяются на образцы с электродами постоянными  и сменными. Сменный  электрод выполнен из вещества, переправляющегося в процессе, химическая структура его соответствует структуре  выплавляемого металла. Когда  подаётся постоянный электрический ток,  создаётся электрическая дуга, соединяющая электрод с затравкой. Электрод плавится  в результате поступления высвобождаемой теплоты, образовавшийся при расплавлении  металл жидкой консистенции собирается  в кристаллизаторе или в тигле, если речь идёт о плавке в гарнисаже. Постоянный электрод выполняется из вольфрама или графита, в случае его применения в плавильную зону поставляется твёрдая шихта. Рассчитывается  мощность электрической дуги так, что гарантируется образование на выходе цельной, лишённой дефектов структуры материала.

При применении в дуговых вакуумных печах охлаждаемого катализатора получаемый в результате плавки металл отличается повышенными механическими свойствами, невысоким содержанием примесей и механических добавок. При переплавке различных сортов стали в вакуумной дуговой печи количество чужеродных примесей в металле снижается в несколько раз, совершенно удаляются крупные вкрапления. Полученный металл очень вязкий, пластичен в широком температурном диапазоне, отличается значительными показателями прочности и изотопности механических свойств.  

При сталеплавильных работах в гарнисаже применяются тигли с охлаждением из графита и металла. Посредством мощности электрической дуги держится на одном уровне толщина гарнисажа в процессе плавильных работ. Во время плавки в гарнисаже в тигле направляется требуемый объём расплавленного металла, который впоследствии скапливается  в форме. Для выполнения отливок в заданных титановых фасонах применяются шаблоны и формы, выполненные из рабочих материалов, чаще всего это магнезит и графит. В целях улучшения заполняемости формы размещают на столе литьевого центробежного агрегата, который является частью печи.  Отливки из титана, выполненные в печи для термообработки путём плавильных работ  в гарнисаже, отличаются значительными  механическими свойствами. Разрабатываются проекты дуговых вакуумных печей, работающих на переменном токе и предусматривающих применение определённых присадок для улучшения свойств электродов.

     
        Рис. 1. Дуговая вакуумная печь с кристаллизатором: 1 —  электрод; 2 — затравка; 3 — принимающая ёмкость; 4 —  кристаллизатор; 5 — литой элемент; 6 — устройство, перемещающее  электроды.
     

        Рис. 2. Дуговая вакуумная печь для плавки в гарнисаже: 1 — устройство перемещающее  электроды; 2 — электрод; 3 — гарнисаж; 4 — тигель из графита; 5 — охлаждаемая обойма; 6 — иллюминатор; 7 — шаблон; 8 — центробежный  агрегат.

Методом проведения плавильных  работ в вакуумных печах осуществляется получение на выходе заготовок из железных сплавов, меди, молибдена, никеля для электровакуумной промышленности; особых сталей и специальных сплавов с пониженным содержанием азота и водорода, сплавов на основе никеля, имеющих предназначением предупреждение возникновения коррозии, сплавов меди и платины, редких металлов, непростых в плавлении. Для получения высококачественного металла требуется осуществить его загрузку в  печь, обладающую высоким показателем сопротивления, при равномерном нагревании и плавлении равномерно откачивать исторгаемые из металла газы.
 
Разжиженный металл должен находиться в вакууме длительное время, в течение которого протекают все необходимые химические  реакции  и полностью  удаляются  газы. Металл, подвергшийся полной дегазации, перемещается в соответствующую вакуумную изложницу. При проведении  вакуумного  литья, металл переливается медленно и тонкой струёй, при этом не стоит опасаться вступления его в реакцию с кислородом, содержащимся в воздухе. При применении подобной технологии образуется  незначительное количество усадочных  раковин. Также важен правильный выбор  материала для изготовления  тигля, поскольку во время эксплуатации  происходит выделение из него веществ, нежелательных в системе.

     Принцип работы вакуумной печи можно рассмотреть на следующем примере:
  Dim lights Embed Embed this video on your site





 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Сейчас на сайте

Сейчас на сайте находятся:
 158 гостей на сайте
=
Рейтинг@Mail.ru