تتضمن عملية ذوبان القطب الكهربائي المستهلك بالفراغ (VAR) صهر المعدن عن طريق الحث الكهرومغناطيسي في ظل ظروف الفراغ. تُستخدم هذه العملية مع بعض المعادن والسبائك التي لها صلة بالأكسجين والنيتروجين، مما يجعل من المستحيل إذابتها في الهواء.
فيما يلي وصف خطوة بخطوة لعملية VAR:
1. تحميل القطب الكهربائي: يتم تحميل القطب الكهربائي المراد صهره في الفرن. بالنسبة للفولاذ والسبائك الفائقة المتخصصة، يتم صب القطب الكهربائي مسبقًا في الهواء أو الفراغ. بالنسبة للمعادن التفاعلية مثل التيتانيوم، يتم تصنيع القطب الكهربائي من الإسفنج المضغوط و/أو الخردة، أو من عملية ذوبان الموقد مثل البلازما أو شعاع الإلكترون.
2. إعداد وعاء التفريغ: يتم الجمع بين مجموعتين ميكانيكيتين رئيسيتين لتكوين وعاء التفريغ الذي يحدث فيه الصهر - رأس الفرن المتحرك ومحطة الصهر الثابتة. رأس الفرن المتحرك هو الجزء العلوي من الوعاء ويدعم ويتحكم في حركة القطب. تتكون محطة الصهر الثابتة، التي تشكل النصف السفلي من الوعاء، من بوتقة نحاسية قابلة للإزالة موضوعة في سترة مياه ثابتة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
3. إنشاء فراغ: بمجرد تثبيت القطب الكهربائي على مجموعة المكبس، يقوم المكبس برفع القطب بينما يتم خفض رأس الفرن لإنشاء ختم فراغ أعلى البوتقة. بمجرد إنشاء فراغ، يتم تنشيط مصدر الطاقة DC.
4. ذوبان القوس: يقوم نظام التحكم تلقائيًا بضرب قوس تيار عالي بين القطب الكهربائي المستهلك (الكاثود -) وقاعدة البوتقة (الأنود +)، مما يشكل بسرعة مجموعة من المعدن المنصهر. يتم الحفاظ على الفجوة بين قطب الذوبان والمجمع المعدني (فجوة القوس) بدقة، ويتم تحديد معدل ذوبان متحكم فيه.
5. فوائد الفراغ: تتعرض القطرات المعدنية التي تسقط عبر فجوة القوس لبيئة الفراغ ودرجات الحرارة القصوى لمنطقة القوس. يؤدي هذا إلى إزالة الغازات الذائبة، وتبخير العناصر المتشردة، وتحسين نظافة الأكسيد. تسمح البوتقة المبردة بالماء بالتصلب الاتجاهي، مما يمنع الفصل الكلي ويقلل الفصل الجزئي.
6. التصلب المتحكم فيه: يتم ترسيخ تجمع المعدن المنصهر المتكون من القطرات المعدنية بطريقة اتجاهية. عندما يتم التحكم بشكل صحيح في معدل الذوبان وفجوة القوس، فإن هذا التصلب الاتجاهي يمنع الفصل ويعزز خصائص المواد للسبائك.
7. التخفيض التدريجي للطاقة: في نهاية العملية، يتم تقليل الطاقة تدريجيًا لتوفير قمة ساخنة يمكن التحكم فيها، مما يزيد من إنتاجية المنتج المفيد.
توفر عملية VAR المرونة في حجم الدفعة، والتحكم الدقيق في درجة الحرارة، وإزالة الغازات الذائبة، والتفاوتات التركيبية القريبة، والموثوقية العالية، والإنتاجية. يتم استخدامه بشكل شائع في تطبيقات مختلفة، بما في ذلك صب مكونات الطائرات، والصمامات عالية التكامل للبيئات القاسية، والأقطاب الكهربائية لإعادة الصهر.
هل تبحث عن معدات مختبرية عالية الجودة لعملية صهر الأقطاب الكهربائية المستهلكة بالفراغ؟ لا تنظر أبعد من KINTEK! تم تصميم أجهزتنا الحديثة لتوفير التحكم الدقيق في درجة الحرارة، وإزالة الغازات الذائبة، وتحسين خصائص المواد. من خلال تقنية الصهر بالحث الفراغي، يمكنك تحقيق تفاوتات تركيبية قريبة وموثوقية وإنتاجية عالية. سواء كنت تعمل في مجال صناعة الطيران أو صب الصمامات المعقدة، فإن KINTEK لديها الحلول التي تحتاجها. اتصل بنا اليوم لمعرفة المزيد عن منتجاتنا والارتقاء بعملية الصهر إلى المستوى التالي!
