Das Vakuum-Lichtbogen-Umschmelzen (VAR) ist ein sekundäres Schmelzverfahren, das in erster Linie zur Herstellung hochwertiger Metalllegierungen für kritische Anwendungen in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Energie und Kernkraft eingesetzt wird.
Das Verfahren beinhaltet das Umschmelzen einer Metallelektrode unter Vakuumbedingungen mit einem Lichtbogen als Wärmequelle.
5 wichtige Punkte, die zu verstehen sind
1. Vakuumumgebung
Das VAR-Verfahren findet in einem Vakuum statt.
Dadurch wird die Verunreinigung des Metalls durch atmosphärische Gase vermieden.
Außerdem wird das Vorhandensein von schädlichen Verunreinigungen wie Wasserstoff, Blei, Wismut und Silber reduziert.
Die Vakuumumgebung hilft bei der Entfernung flüchtiger Verunreinigungen und erhöht die Reinheit des Metalls.
2. Erhitzung mit Lichtbogen
Zwischen der Elektrode (d. h. dem umzuschmelzenden Metall) und einem wassergekühlten Kupfertiegel wird ein Lichtbogen erzeugt.
Durch die starke Hitze des Lichtbogens schmilzt der Boden der Elektrode.
Dadurch tropft sie in den Schmelztiegel und bildet ein Schmelzbad.
3. Erstarrung
Während sich das geschmolzene Metall im Tiegel ansammelt, kühlt es schnell ab und erstarrt.
Dabei entsteht ein zylindrischer Barren.
Die kontrollierte Erstarrungsgeschwindigkeit trägt dazu bei, ein homogeneres Gefüge zu erhalten.
Außerdem wird das Vorhandensein von Einschlüssen und anderen Defekten reduziert.
4. Anwendungen
VAR ist besonders nützlich für reaktive Metalle wie Titan und Zirkonium.
Diese Metalle können ohne Kontakt mit feuerfesten Gusserzeugnissen gereinigt werden.
Es wird auch für Stähle und Superlegierungen eingesetzt.
VAR verbessert die Reinheit des Metalls erheblich.
5. Barrenherstellung
Die mit VAR hergestellten Barren können mehrere Tonnen wiegen.
Diese Barren werden in hochwertigen Anwendungen eingesetzt, bei denen die Reinheit und Homogenität des Materials entscheidend ist.
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