진공 아크 재용해(VAR) 공정은 까다로운 응용 분야를 위해 화학적 및 기계적 균질성이 높은 금속 잉곳을 생산하는 데 사용되는 2차 용융 공정입니다. 청결도 및 균질성 요구 사항이 기존 생산 및 주조 공정의 역량을 넘어설 때 사용되는 정제 공정입니다.
VAR 공정은 이전 생산 공정에서 주조된 시작 전극으로 시작됩니다. 전극은 전기 아크를 통해 공급되는 열로 진공 조건에서 서서히 재용융됩니다. 전극의 바닥이 서서히 녹아 용융 풀로 떨어지고, 이 용융 풀이 응고되어 최종 잉곳을 형성합니다.
VAR 프로세스는 시동, 정상 상태, 핫 탑의 세 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 시동 중에는 전극이 서서히 용융됩니다. 정상 상태에서는 안정적인 아크와 일정한 용융 속도로 재용융 공정이 계속됩니다. 핫 탑은 잉곳의 상단 부분을 말하며, 응고를 방지하고 균일한 잉곳 구조를 보장하기 위해 용융 상태를 유지합니다.
VAR 공정은 여러 가지 장점을 제공합니다. 진공 상태에서 제련하면 외부 공기에 의한 오염이 제거되고 강철 및 합금의 가스 및 저융점 유해 금속 불순물이 감소하여 순도가 향상됩니다. 또한 금속 내 수소, 납, 비스무트, 은 및 기타 불순물의 함량을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 이 공정을 통해 합금의 화학 성분을 안정적으로 제어할 수 있으며, 제련 챔버의 낮은 산소 분압은 알루미늄 및 티타늄과 같은 활성 원소의 연소를 방지합니다.
또한 VAR은 아크 영역의 고온으로 인해 내화성 금속과 그 합금을 재용융할 수 있습니다. 슬래그가 없는 수냉식 구리 주형 공정은 외부 개재물에 의한 합금의 오염을 제거하거나 감소시킵니다. 공정 중 순차적인 응고와 급속 냉각을 통해 비금속 개재물을 제거하고 재용융 금속의 순도를 향상시킬 수 있습니다. 응고 및 결정화 공정을 제어함으로써 VAR 공정은 분리가 적고 밀도가 높은 고품질 잉곳을 생산할 수 있습니다.
재용융된 잉곳의 표면이 거칠고 다공성일 수 있으며 추가 가공 전에 필링이 필요하다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 재용융 공정에는 탈황이 포함되지 않으므로 소모성 전극에는 낮은 황 함량이 필요합니다. 또한 용융 챔버의 대기와 압력은 VAR 공정 중에 제어할 수 있습니다.
전반적으로 진공 아크 재용융은 금속과 합금을 정제하고 정제하여 강도, 내피로성 및 전반적인 품질을 향상시키는 데 사용되는 중요한 공정입니다. 고성능 소재가 필요한 항공우주, 에너지, 원자력 등의 산업에서 널리 사용됩니다.
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