특히 진공 아크 용해(VAR)라고 하는 소모성 전극 아크 용융 공정은 직류(DC) 전원 공급 장치를 사용하여 진공 환경에서 아크를 생성하는 과정을 포함합니다. 이 아크는 소모성 전극과 양극 역할을 하는 수냉식 구리 도가니 사이에 생성됩니다. 아크의 강렬한 열이 전극을 녹여 도가니에 용융 풀을 형성합니다. 그런 다음 이 용융 금속이 빠르게 응고되고 결정화되어 잉곳을 형성합니다.
자세한 설명:
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설정 및 전극 준비:
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공정이 시작되기 전에 용해할 전극을 용광로에 넣습니다. 전극 재료는 처리되는 금속의 종류에 따라 다릅니다. 특수강 및 초합금의 경우 전극은 일반적으로 공기 또는 진공 상태에서 주조됩니다. 티타늄과 같은 반응성 금속의 경우 전극은 압축된 스펀지 및/또는 스크랩으로 만들거나 플라즈마 또는 전자빔과 같은 용광로 용융 공정을 통해 만들어집니다.전극 유형:
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아크 용해로에 사용되는 전극은 크게 탄소 전극, 흑연 전극, 자체 소성 전극의 세 가지 유형이 있습니다. 재료(탄소 또는 흑연)의 선택은 전기 전도도, 불용성, 주입성, 화학적 불활성, 기계적 강도 및 열 충격에 대한 저항성에 따라 결정됩니다. 이러한 전극의 직경은 18cm에서 27cm까지 다양하며 아크 온도는 3,000°C에서 3,500°C까지 도달할 수 있습니다.
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퍼니스 구성:
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퍼니스는 이동식 퍼니스 헤드와 고정식 용융 스테이션이라는 두 가지 주요 기계 어셈블리로 구성됩니다. 이동식 퍼니스 헤드는 서보 드라이브에 의해 제어되는 램 어셈블리를 통해 전극을 지지합니다. 음극 역할을 하는 전극은 수냉식 램의 하단에 클램핑됩니다. 고정 용융 스테이션에는 고정 스테인리스 스틸 워터 재킷 안에 탈착식 구리 도가니가 포함되어 있습니다.용융 과정:
전극이 고정되고 용해로 헤드가 밀봉되면 용기 내부에 진공이 생성됩니다. 그런 다음 DC 전원 공급 장치가 활성화되고 제어 시스템이 소모품 전극(음극)과 도가니 베이스(양극) 사이에 고전류 아크를 시작합니다. 이 아크는 전극을 빠르게 녹여 용융 풀을 형성합니다. 전극의 지속적인 용융이 풀에 공급되어 용융 금속이 안정적으로 공급됩니다.
