真空自耗熔炼作业

熔炼大致分为焊接电极、引弧期、正常熔炼期、封顶期和冷却等5个阶段。

A 焊接电极
焊接的任务是将组焊好的自耗电极在真空或氩气保护下焊接在辅助电极上，要达到焊直、焊牢，焊缝能通过工作电流，并且不发生氧化。
当采用专用设备焊接时，只要把组焊好的自耗电极与辅助电极放入专用设备内焊接后，再将自耗电极取出装入炉内，组装好，并调整到使其位于坩埚中心处。在没有专用设备时，先将自耗电极装入炉内，并调整到使其位于坩埚中心，进行炉体组装，预抽真空度合格后，在真空下进行电弧对焊，使自耗电极与辅助电极焊接在一起，重熔电极多采用炉内对焊，瞬间即可完成。自耗炉内电弧对焊工作程序示意图如图1-39所示。

B引弧期
电弧引燃的方法是在底结晶器上面直接放置一些引弧剂（海绵钛），并使引弧剂和自耗电极端面距离不小于15mm,一般为20~30mm.为了顺利地起弧，必须把空载电压（即开路电压）提高到70V.在空载电压下，借助于自耗电极与引弧剂之间瞬间接触而产生弧光放电进而达到稳定的电弧燃烧，造成一定量的金属熔池，为过渡到正常熔炼创造条件。
实际生产中要求引弧期尽量短并迅速形成金属熔池，以减缓电弧对底结晶器的冲击。
C正常熔炼期
当引弧期结束后，逐渐增加熔炼电流，迅速转入正常熔炼期。熔炼期操作是否准确直接影响到熔炼产品质量，待熔池覆盖坩埚底后，迅速将电流升到工艺要求的设定值，进行正常的熔炼。同时要控制好电压、真空度、熔炼速率等其他工艺参数。熔炼电流一经确定，熔炼是否正常就取决于电弧的长度。电弧过长，热量不集中，表现为金属熔池呆滞，表面有漂浮的杂质花膜，使金属的沾污程度增加；弧长过短，会造成电弧频繁短路而使熔池温度急剧变化，同时会发生严重喷溅；弧长正常时，熔池十分清晰活跃，熔液徐徐波动并将杂质膜推向结晶器壁。
真空自耗电弧熔炼的真空度一定要避开危险区。一旦出现真空度骤降，要立即采取有效措施，适当地减慢熔化速率，控制好电极的进料速度，以保持合适的弧长，防止边弧产生，待真空度回升后再转入正常熔炼。
如用保护气氛熔炼，待熔池形成后，关闭真空阀门，充入8~27kPa压力的氩气，即可进行熔炼。
D 封顶期
封顶期，又称补缩期。封顶的目的是为了减少铸锭头部的缩孔和疏松区，降低钛锭的切头量，提高锭坯的成材率。从正常熔炼进入封顶后，热封顶的电流逐渐递降，分别从正常熔炼电流的1/3降低最后达1/10;热封顶的时间一般占熔炼时间的1/4~1/3.为了确定最佳封顶开始时间，一般采用电极杆行程或平均速熔法计算确定预留电极量。
E 冷却
铸锭在真空或惰性气体保护下冷却至400℃以下温度出炉。一般来说，惰性气体保护冷却效果比真空冷却好。

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