Das Vakuum-Lichtbogen-Umschmelzen (VAR) ist ein sekundäres Schmelzverfahren, das hauptsächlich zur Herstellung hochwertiger Metalllegierungen eingesetzt wird.
Es ist besonders wichtig für kritische Anwendungen in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Energie und Kernkraft.
Bei diesem Verfahren wird eine Metallelektrode unter Vakuumbedingungen mit Hilfe eines elektrischen Lichtbogens geschmolzen.
Anschließend erstarrt das geschmolzene Metall in einer wassergekühlten Kupferform zu einem veredelten Barren.
Die 5 wichtigsten Schritte werden erklärt
1. Schmelzen der Elektrode
Das VAR-Verfahren beginnt mit einer Metallelektrode.
Diese Elektrode stammt in der Regel aus einem früheren Gussverfahren.
Die Elektrode wird in einen Vakuumofen gelegt.
Zwischen der Elektrode und dem Boden einer wassergekühlten Kupferform wird ein Lichtbogen gezündet.
Die intensive Hitze des Lichtbogens schmilzt die Spitze der Elektrode.
2. Bildung eines Schmelzbades
Wenn die Elektrode schmilzt, fallen Tropfen aus geschmolzenem Metall in die Form.
Dadurch bildet sich ein Schmelzbad.
Das Schmelzbad verfestigt sich kontinuierlich von unten nach oben, während die Elektrode verbraucht wird.
Dies führt zur Bildung eines zylindrischen Blocks.
3. Erstarrung und Veredelung
Das geschmolzene Metall durchläuft eine Reihe von physikalischen und chemischen Reaktionen.
Diese Reaktionen finden statt, während es die Hochtemperatur-Lichtbogenzone durchläuft und in der Form erstarrt.
Diese Reaktionen verfeinern das Metall, entfernen Verunreinigungen und verbessern die Kristallstruktur und die Gesamtqualität des Blocks.
4. Vakuumumgebung
Die Vakuumumgebung ist von entscheidender Bedeutung.
Es verhindert, dass das Metall mit Gasen wie Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff reagiert.
Dies ermöglicht auch die Entfernung von gelösten Gasen und flüchtigen Verunreinigungen aus dem Metall.
5. Qualitätsverbesserung
Das VAR-Verfahren verbessert die Reinheit des Metalls erheblich.
Es reduziert Einschlüsse und erhöht die Reinheit des Metalls.
Dies ist besonders wichtig für reaktive Metalle wie Titan und Zirkonium.
Diese Metalle können durch den Kontakt mit feuerfesten Materialien leicht verunreinigt werden.
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