Princípio de funcionamento do desgaseamento a vácuo em fornos de arco elétrico a vácuo

O...Forno de arco elétrico a vácuoÉ um tipo especializado de forno industrial concebido para fundir metais em condições de vácuo.utiliza alta corrente e baixa tensão para alcançar uma operação de arco curto, que é essencial para o seu processo de fusão único.

Fundamentos da descarga de arco de vácuo

No centro do forno de arco de vácuo encontra-se o fenómeno da descarga de arco de gás.ainda permite que uma corrente relativamente grande passe através do gásConsequentemente, a temperatura dentro da zona de arco sobe para aproximadamente 5000K. A grande densidade de corrente observada nesta configuração provém de duas fontes primárias:Emissão térmica e auto-emissão de elétrons.

Ao redor do elétrodo negativo, uma camada de íons positivos se forma, criando um forte campo elétrico.que, em seguida, colidem com moléculas de gás entre os dois elétrodosEste processo de ionização gera iões positivos adicionais e elétrons secundários.Estas partículas carregadas colidem com o cátodo e ânodoA temperatura do cátodo permanece mais baixa do que a do ânodo porque uma parte da energia é gasta na emissão de elétrons.a recombinação de alguns íons positivos e elétrons contribui para as altas temperaturas observadas.

Características operacionais da fusão por arco de vácuo

A fusão por arco de vácuo é uma operação de arco curto que normalmente envolve uma tensão de arco que varia de 22 a 65 volts,com um comprimento de arco correspondente de 20 a 50 milímetros (este último aplicável a lingotes maiores)Esta configuração garante uma fusão eficiente e controlada no ambiente de vácuo.

Evolução histórica e adoção industrial

A viagem dos fornos de arco de vácuo começou com o experimento bem-sucedido de fundição de fio de platina em 1839..Em 1953, os fornos de arco elétrico a vácuo haviam entrado na produção industrial.Os Estados Unidos e vários países europeus continuaram a fundir titânio em fornos não descartáveis.Em torno de 1960, o peso dos lingotes de aço produzidos em fornos de consumo ultrapassou 30 toneladas, o que significa que a produção de aço em fornos de consumo foi iniciada em 1955 e a produção de aço em fornos de consumo foi iniciada em 1955.sinalizando um avanço significativoHoje, os fornos de vácuo fabricados por empresas como a Kangsai exemplificam esta tendência de desenvolvimento, com fontes de alimentação principais compartilhadas, sistemas de vácuo, sistemas de aquecimento e de aquecimento.e sistemas de controlo automáticos entre dois fornos para aumentar a eficiência de produção e a utilização do equipamento.

Benefícios do tratamento térmico a vácuo

O tratamento térmico de peças de trabalho ou materiais num ambiente a vácuo oferece numerosas vantagens: prolonga a vida útil das ferramentas e moldes, evitando a oxidação e a descarbonização,com um acabamento de superfície brilhanteAlém disso, o tratamento térmico a vácuo pode alterar as propriedades mecânicas e metalúrgicas dos materiais,Melhorar o seu desempenho global.

Vantagens dos fornos de fusão a vácuo

Os fornos de fusão a vácuo são principalmente utilizados para fundir metais reativos e insolúveis, ligas duras, materiais magnéticos e aço inoxidável.Funcionamento em condições de baixa pressão (descompressão), estes fornos oferecem várias vantagens principais:

1. Eliminação de gases: O ambiente de vácuo facilita a remoção dos gases adsorvidos e promove um encolhimento significativo durante as fases posteriores da fusão.
2. Purificação da impureza: O vácuo ajuda a eliminar impurezas como silício, alumínio, magnésio, cálcio e seus óxidos, purificando o material.
3. Melhoria da humidade: O vácuo melhora a umedecibilidade da fusão na fase líquida, ajudando no encolhimento durante o processo de fusão e refinando a estrutura da liga.
4. Ambiente inerte: Quando outros gases primários ou inertes não são adequados, ou quando os materiais são propensos a descarburizar e carburizar, um forno de fusão a vácuo fornece uma solução ideal.
5. Redução da poluiçãoA fusão a vácuo minimiza a contaminação do produto por componentes atmosféricos nocivos como água, oxigénio e nitrogénio.A obtenção de um ponto de orvalho de -40°C no hidrogénio eletrolítico é um desafio, ao passo que a fusão a vácuo a algumas centenas de Pa alcança este nível de pureza.

Em resumo, os fornos de arco elétrico a vácuo aproveitam os princípios da descarga de arco de vácuo para oferecer um meio sofisticado e eficiente de fundição de metais,com numerosas vantagens em termos de qualidade do material, eficiência de produção e impacto ambiental.

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