إعادة الصهر بالقوس التفريغي (VAR) هي عملية صهر ثانوية تستخدم في المقام الأول لإنتاج سبائك معدنية عالية الجودة للتطبيقات الحرجة في صناعات مثل الفضاء الجوي والطاقة والطاقة والنووية. تتضمن العملية إعادة صهر قطب كهربائي معدني تحت ظروف التفريغ باستخدام قوس كهربائي كمصدر للحرارة.
تفاصيل العملية:
-
بيئة التفريغ: تتم عملية VAR في الفراغ، مما يزيل تلوث المعدن بالغازات الجوية ويقلل من وجود الشوائب الضارة مثل الهيدروجين والرصاص والبزموت والفضة. تساعد بيئة التفريغ هذه أيضًا في إزالة الشوائب المتطايرة وتعزز نقاء المعدن.
-
تسخين القوس الكهربائي: يتم توليد قوس كهربائي بين القطب الكهربائي (وهو المعدن المراد إعادة صهره) وبوتقة نحاسية مبردة بالماء. تعمل الحرارة الشديدة من القوس الكهربائي على إذابة الجزء السفلي من القطب الكهربائي، مما يؤدي إلى انصهاره في البوتقة مكوناً بركة منصهرة.
-
التصلب: عندما يتراكم المعدن المنصهر في البوتقة، يخضع للتبريد والتصلب السريع، مما يشكل سبيكة أسطوانية الشكل. يساعد معدل التصلب المتحكم به في تحقيق بنية أكثر تجانساً ويقلل من وجود شوائب وعيوب أخرى.
-
التطبيقات: يعتبر VAR مفيدًا بشكل خاص للمعادن التفاعلية مثل التيتانيوم والزركونيوم، والتي يمكن تنقيتها دون ملامسة حراريات الصب. كما أنه يُستخدم أيضًا في الفولاذ والسبائك الفائقة، حيث يعمل على تحسين نظافة المعدن بشكل كبير.
-
إنتاج السبائك: يمكن للسبائك المنتجة من خلال تقنية VAR أن تزن عدة أطنان وتستخدم في التطبيقات عالية القيمة حيث يكون نقاء المواد وتجانسها أمرًا بالغ الأهمية.
الأهمية:
إن تقنية VAR ضرورية في الحالات التي تكون فيها نظافة المعادن وتجانسها أمرًا بالغ الأهمية. فهو لا ينقي المعدن فحسب، بل يعزز أيضًا خصائصه الميكانيكية، مما يجعله مناسبًا لبيئات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية. يتم تحسين العملية باستمرار من خلال النمذجة الرياضية والمحاكاة العددية لتحسين الممارسات الصناعية وضمان أعلى جودة لإنتاج المعادن.
