Das Lichtbogenschmelzverfahren ist ein elektrothermischer metallurgischer Prozess, bei dem elektrische Energie zur Erzeugung eines Lichtbogens zwischen Elektroden oder zwischen einer Elektrode und dem zu schmelzenden Material verwendet wird.
Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass extrem hohe Temperaturen erreicht werden können, in der Regel bis zu 3000℃, die ausreichen, um eine Vielzahl von Metallen zu schmelzen, einschließlich reaktiver und refraktärer Metalle.
1. Prinzip und Funktionsweise
Der Lichtbogenschmelzprozess beginnt mit der Umwandlung einer hohen Spannung in eine niedrige Spannung, aber einen hohen Strom durch einen Transformator, der in der Regel 220 V oder 380 V liefert.
Der augenblickliche Kurzschluss des Plus- und Minuspols löst den Lichtbogen aus, ein sich selbst erhaltendes Entladungsphänomen, das eine stabile Verbrennung aufrechterhält, ohne dass eine kontinuierliche Hochspannung erforderlich ist.
Dieser Lichtbogen, dessen Temperatur fast 5000 K erreicht, wird zum Schmelzen der Metallelektrode oder des Materials verwendet.
2. Arten des Lichtbogenschmelzens
2.1 Vakuum-Lichtbogen-Umschmelzen (VAR)
Dieses Verfahren wird unter schlackenfreien und Vakuumbedingungen durchgeführt.
Die Metallelektrode wird durch den Gleichstrombogen schnell geschmolzen und anschließend in einer wassergekühlten Kupferform wieder verfestigt.
Dieses Verfahren verfeinert das Metall, reinigt es und verbessert seine Kristallstruktur und Leistung.
2.2 Plasmalichtbogenschmelzen
Bei diesem Verfahren wird elektrisch angeregtes Gas, z. B. Helium oder Argon, verwendet, um Metalle in einer abgedichteten Kammer unter einer inerten Atmosphäre zu schmelzen.
Es eignet sich besonders gut für reaktive und hochschmelzende Metalle und bietet erhebliche Verbesserungen bei den Eigenschaften herkömmlicher Legierungen.
2.3 Nicht selbstverzehrendes Vakuum-Lichtbogenschmelzen
Bei diesem Verfahren wird eine wassergekühlte Kupferelektrode anstelle einer verbrauchenden Elektrode verwendet, was zum Schutz vor industrieller Verschmutzung beiträgt.
Es ist weit verbreitet für das Schmelzen von Titan und Titanlegierungen und macht die Notwendigkeit von Press- und Schweißelektroden überflüssig.
3. Anwendungen und Vorteile
Das Lichtbogenschmelzen wird in verschiedenen metallurgischen Prozessen eingesetzt, z. B. beim Herdschmelzen, bei der Schrottkonsolidierung und bei der Herstellung von Blöcken, Brammen und Pulvern.
Zu den Vorteilen des Lichtbogenschmelzens gehören die Fähigkeit, Metalle mit hohem Schmelzpunkt zu schmelzen, die Herstellung von sauberem, gussfertigem Metall durch die Entfernung von Einschlüssen und die Möglichkeit des Recyclings von Materialien.
Darüber hinaus ermöglicht das nicht selbstverzehrende Verfahren eine längere Verweildauer des Lichtbogens auf dem Material, was zu einer besseren Homogenisierung der Zusammensetzung des Barrens und zur Verwendung von Rohstoffen unterschiedlicher Größe und Form führt.
Erforschen Sie weiter, fragen Sie unsere Experten
Entdecken Sie die Kraft der Präzision und Reinheit mit den modernen Lichtbogenschmelzsystemen von KINTEK SOLUTION. Unsere hochmoderne Technologie, die für unvergleichliche Leistungen ausgelegt ist, bietet höchste Standards für die Metallveredelung in einer Vielzahl von Branchen.Entdecken Sie die Zukunft der Metallurgie mit KINTEK SOLUTION - wo Innovation auf Zuverlässigkeit trifft. Verbessern Sie Ihren Metallschmelzbetrieb noch heute!
