VAR真空电弧重熔

文章出处：网责任编辑：作者：人气：-发表时间：2022-06-16 15:05:00

真空电弧重熔是一种利用电弧作热源在真空条件下熔炼金属的真空熔炼技术，简称VAR。它包括真空电弧双电极重熔和真空凝壳炉熔炼。在真空下进行熔炼，不仅杜绝了外界空气对钢及合金的沾污，还可以降低钢及合金中的气体和低熔点有害金属杂质，提高重熔金属的纯洁度，VAR过程能有效地降低金属中氢、铅、铋、银等的含量，并具有一定的脱氮能力。

真空电弧重熔的原理是：在无渣及真空条件下，金属电极在直流电弧的高温作用下迅速熔化并在水冷铜结晶器内进行再凝固。当液态金属以薄层形式形成熔滴通过近5000K的电弧区域向结晶器中过渡以及在结晶器中保持和凝固的过程中，发生一系列的物理化学反应，使金属得到精炼，从而达到净化金属、改善结晶结构、提高性能的目的。因此，真空电弧重熔法的实质就是借助于直流电弧的热能把已知化学成分的金属自耗电极在真空下进行重新熔炼并在水冷铜结晶器内凝固成锭以提高其质量的熔炼过程。

真空电弧重熔冶金特点可归纳为10项：

(1)在真空下进行熔炼，不仅杜绝了外界空气对钢及合金的沾污，还可以降低钢及合金中的气体和低熔点有害金属杂质，提高重熔金属的纯洁度，VAR过程能有效地降低金属中氢、铅、铋、银等的含量，并具有一定的脱氮能力。

(2)由于熔炼室内氧分压很低，重熔过程中铝、钛等活泼元素烧损少，合金的化学成分控制较为稳定，但易挥发元素如镁、锰等有一定烧损。

(3)由于采用真空、无渣操作，并在水冷铜结晶器内重熔，可以熔炼活泼金属锭，真空电弧重熔是熔炼钛及钛合金的主要熔炼方法。

(4)弧区温度高，可以重熔难熔金属及其合金。

(5)由于熔炼是在无渣、无耐火材料与金属液作用的环境下进行的，从而杜绝或减轻了外界夹杂物对合金的沾污;加上真空电弧重熔过程中金属液自下而上的顺序凝固及快速冷却可在一定程度上去除非金属夹杂物及使凝固过程中再生夹杂物尺寸细小、分布均匀，重熔金属在非金属夹杂物方面的纯洁度较高。

(6)通过对合金凝固结晶过程的合理控制，可以对合金凝固组织进行改善，得到偏析程度低、致密度高的优质锭子。

(7)合理的封顶工艺制度可以使锭子头部缩孔小，“V”形收缩区的结晶结构与锭身较一致，从而提高了锭子的成材率。

(8)由于重熔过程中弧区金属液的飞溅，重熔锭表面组织粗糙多孔、夹杂物及挥发元素含量高，重熔锭热加工前表面需要扒皮。

(9)重熔过程中无脱硫手段，故要求自耗电极含硫量低。

(10)真空电弧重熔过程中气氛及熔炼室压力可控。