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電子束熔煉指的是在高真空下將高速電子束流的動能轉換為熱能作為熱源來進行金屬熔煉的一種真空熔煉方法。簡稱EBM。這種熔煉方法具有熔煉溫度高、爐子功率和加熱速度可調、產品質量好的特點,但也存在金屬收得率較低、比電耗較大、須在高真空狀態下進行熔煉等問題。電子束熔煉不僅用于鋼鐵和稀有金屬的熔煉和精煉,也廣泛用于焊接、陶瓷材料熔鑄等。
電子束熔煉有三種形式:滴熔、池溶和凝殼熔煉,滴熔,既可垂直送料,也可橫向送料。棒料需制成電極形式,要求嚴格,功耗也較池熔大。池熔,不需制備棒料,但原料損耗稍大,鑄錠表面較粗糙,熔化速度低,熔池較淺。凝殼熔煉,沒有坩堝污染,可鑄成各種異型件。適用于高純金屬和活潑金屬熔煉。
電子束爐又稱電子轟擊爐,主要包括電子槍、爐體、托錠機構及結晶器、送料機構、真空系統、水冷系統、觀察裝置、電源等。
電子束加熱技術是在高真空條件下利用高速運動的電子運動動能轉換成熱能的一種加熱技術。
在真空條件下利用材料的電子熱發射產生電子云,在直流高壓加速電場的作用下,電子產生定向運動,通過聚焦形成電子束。當高能電子束轟擊到所需加熱的金屬靶時,高能電子與靶材發生碰撞,將電子動能轉換為熱能,由于電子束功率密度大,使靶材瞬時高溫熔化。
真空電子束熔煉是在高真空條件下,利用電子束轟擊所需熔煉的材料使之瞬間高溫熔化,由于材料過熱溫度高,氣體雜質迅速分解、脫氣、脫氧、低熔點雜質快速揮發,從而達到精煉提純的目的。
電子束真空水平爐的應用是在高真空環境下,以電子束掃描金屬進行重熔和鑄板一次性成型。該工藝主要用于耐火材料和活性金屬(鉭、鈮)高真空下,將高速電子束流的動能轉換為熱能作為熱源來進行金屬熔煉的一種真空熔煉方法。