진공 아크 재용융(VAR) 공정은 주로 스테인리스강, 니켈 기반 및 티타늄 기반 합금과 같은 고부가가치 합금을 정제하고 정제하는 데 사용되는 2차 용융 기술입니다.
이 공정은 전기 아크를 사용하여 진공 조건에서 시작 전극을 점진적으로 녹인 다음 용융 금속을 제어하여 고급 잉곳을 형성하는 과정을 포함합니다.
5가지 핵심 포인트 설명
1. 공정 개요
VAR 공정은 일반적으로 이전 생산 공정에서 주조되는 시작 전극으로 시작됩니다.
이 전극은 직류(DC)로 생성된 전기 아크에 노출되는 진공 용광로에 배치됩니다.
아크의 강렬한 열이 전극의 바닥을 녹여 물방울이 형성되어 아래의 용융 웅덩이에 떨어지게 됩니다.
이 풀은 수냉식 금형에서 계속 응고되어 최종 잉곳을 형성합니다.
2. 정화 메커니즘
진공 환경은 금속을 정제하는 데 중요한 역할을 합니다.
진공 상태에서는 Pb, Sn, Bi, Te, As, Cu와 같이 증기압이 높은 원소가 증발하여 합금 내 농도가 감소합니다.
또한 저밀도 산화물 내포물은 방울에 의해 금형 표면 근처의 응고 림으로 운반되어 불순물을 효과적으로 분리합니다.
3. 물리 및 화학 반응
용융 방울이 5000K에 가까운 온도에 도달할 수 있는 아크 영역을 통과한 후 수냉식 구리 금형에서 응고되면 일련의 물리적 및 화학적 반응이 일어납니다.
이러한 반응은 금속을 정제하여 순도와 결정 구조를 개선합니다.
이 공정은 기본적으로 직류 아크의 열 에너지를 활용하여 진공 상태에서 금속을 다시 녹여 잉곳으로 응고시켜 품질을 향상시킵니다.
4. 응용 분야 및 산업 용도
VAR 공정은 1950년대에 항공우주 분야에 처음 상업적으로 사용되었으며, 이후 다양한 특수강 및 초합금에 적용되었습니다.
특히 항공우주, 에너지, 원자력 분야와 같이 높은 재료 순도와 성능이 요구되는 산업에서 매우 중요합니다.
이 공정은 특별한 재료 특성에 대한 증가하는 요구를 충족하기 위해 발전해 왔으며 더 높은 성능 수준을 달성하기 위해 다른 용융 방법과 결합되는 경우가 많습니다.
5. 수학적 모델링 및 시뮬레이션
VAR은 또한 광범위한 수학적 모델링 및 수치 시뮬레이션 연구의 주제이기도 합니다.
이러한 연구는 산업 공정을 최적화하여 보다 효율적이고 효과적인 재용융 작업을 보장하는 것을 목표로 합니다.
이러한 접근 방식은 공정 파라미터를 개선하고 최종 제품의 품질을 향상하는 데 도움이 됩니다.
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