ДУГОВАЯ ВАКУУМНАЯ ПЕЧЬ

ДУГОВАЯ ВАКУУМНАЯ ПЕЧЬ электрическая
печь для плавки металлов в вакууме энергией электрич. дуги. Д. в. п.- газоразрядная
система, где дуга существует на парах переплавляемого металла. Различают
Д. в. п. для выплавки слитков (гл. обр. из титана и стали) в медных водоохлаждаемых
кристаллизаторах (рис.1) и для получения фасонного литья из высокореакционных
и тугоплавких металлов (гл. обр. титана и ниобия) путём т. н. плавки в
гарнисаже
(рис.2).

Д. в. п. бывают с расходуемым (наиболее
распространены в пром-сти) и нерасходуемым электродами. Расходуемый металлич.
электрод состоит из материала, подлежащего переплаву, его хим. состав в
основном соответствует составу получаемого сплава. Между электродом и затравкой
при подаче постоянного тока возникает электрич. дуга. Выделяющееся тепло
расплавляет электрод; образующийся жидкий металл стекает либо в кристаллизатор,
либо в тигель при плавке в гарнисаже. В Д. в. п. с нерасходуемым электродом,
к-рый изготовляют из вольфрама или графита, в зону плавки подают твёрдую
шихту. Мощность электрич. дуги выбирают с таким расчётом, чтобы обеспечить
получение плотной бездефектной макроструктуры слитка.

Рис. 1. Схема дуговой вакуумной электропечи
с кристаллизатором: 1 -расходуемый электрод; 2 - затравка; 3-
поддон;
4
- охлаждаемый кристаллизатор; 5 -слиток; 6 - механизм
перемещения электродов.

Рис. 2. Схема дуговой вакуумной электропечи
для плавки в гарнисаже: 1-механизм перемещения электрода; 2 - электрод;
3
-
гарни-саж; 4 - графитовый тигель; 5 -охлаждаемая обойма;
6
- смотровое окно; 7-форма; 8 - центробежная машина.

Давление в дуговом промежутке при плавке
определяется упругостью паров металла над расплавом и составляет для стали
0,1-1 к/л², для титана 1-10 н/м² и для молибдена
0,01-0,1 и/л². Заданное давление поддерживают вакуумными насосами.

Металл, полученный в Д. в. п. с охлаждаемым
кристаллизатором, характеризуется высокими механич. свойствами, а также
низким содержанием газовых примесей и неметаллич. включений. Так, при переплаве
стали в Д. в. п. количество неметаллич. включений в металле в результате
переплава снижается в 2-3 раза, крупные включения (св. 15-20 мкм) удаляются
полностью. Концентрация азота понижается на 30-35%, кислорода в 2-3 раза,
содержание серы уменьшается на 20%. Переплавленный металл характеризуется
высокой вязкостью и пластичностью в широком интервале темп-р, повышенной
усталостной прочностью, высокой изотропностью механич. свойств.

В Д. в. п. для плавки в гарнисаже применяют
графитовые и металлич. охлаждаемые тигли. Толщину гарнисажа в течение плавки
поддерживают постоянной путём регулирования мощности электрич. дуги. При
плавке в гарнис-саже в тигле наплавляют необходимую массу жидкого металла,
к-рую затем сливают в форму. Для фасонного литья из титана используют кокили,
а также формы, изготовленные из графита или магнезита, к-рые для улучшения
заполнения устанавливают на столе центробежной литейной машины, являющейся
частью печи. Отливки из титановых сплавов, полученные в Д. в. п. путём
плавки в гарниссаже, обладают высокими механич. свойствами. Ведутся работы
по созданию Д. в. п. на переменном токе с использованием легко ионизируемых
добавок, вводимых в электроды.

Лит.: Неуструев А. А., Ходо-ровский
Г. Л., Вакуумные гарниссажные печи, М., 1967; Белянчиков Л. Н., Основы
расчёта дуговых вакуумных печей, М , 1968.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я