真空电弧炉

一、设备概述：
本设备可以在不破坏真空或是保护气氛的情况下进行样品的反转熔炼，可以同时制备多个样品（7个以下），用于新型合金材料的制备、提纯及混合应用，也可以用于熔炼高熔点金属/合金，电弧法制备大块非晶材料。本设备采用双层水冷结构，配备水冷循环机（加去离子水）使设备可以快速冷却，适用于高校、科研院所及企业进行真空冶金新材料的科研与小批量制备。 　　
二、系统组成:?　　
①设备前门尺寸Φ120mm，在前门上开Φ80mm观察窗，方便观察电极
起辉状态；
②在腔室上部设前后观察窗，方便*观测起熔状态；
③真空室、铜坩埚、电极均采用水冷方式进行冷却；
④电极采用方向盘式设计，转动灵活，360度无死角；
⑤设备配**械手，在不破坏气氛或真空条件下可进行多次熔炼，使
材料融合更均匀；
⑥熔炼坩埚，五个工位，包括一个熔炼除气工位，两个电磁感应搅拌
工位，一个吸铸工位，一个除氧工位。采用周边四个直径60mm的坩埚环绕中间一个50mm的坩埚布局；
⑦外部采用LED照明，避免了以往真空腔体内部使用烘烤灯出现的污
染和易损坏、不方便维护缺陷；
⑧熔炼温度可达到4000℃，对大部分金属都可以进行熔炼；
⑨具备吸铸功能，使融化材料能直接成型；
⑩吸住坩埚模具尺寸：35*5*90mm，双层水冷结构，单独一路水路，
可以对材料迅速淬冷。
三、技术指标：
设备主要由真空获得及测量系统，电弧熔炼真空室、电弧枪、电弧熔炼电源、四工位水冷铜坩埚、翻转机械手、真空吸铸装置、磁力搅拌装置、工作气路、水冷系统、电控系统及安装机台等组成。 
1、真空获得及测量系统配置：
   极限真空由复合分子泵组获得，机械泵作为分子泵的前级泵。测量系统选用国产复合真空计。限压力 (Pa):电弧熔炼室≤6.67x10-4Pa，系统漏率小于5.0x10-7Pa.l/S，系统从大气开始抽气20分钟可达到5*10-3Pa ，停泵12小时后真空度≤50Pa。
1.1、国产复合分子泵及变频控制电源1套（抽速300L/s）；
1.2、中韩合资机械泵1台（抽速6L/s）；
1.3、手动高真空挡板阀1台（用于分子泵与真空室隔离）；
1.4、高真空金属波纹管1套（用于机械泵与分子泵连接）；
1.5、电磁挡板放气阀1个（防止机械泵返油污染腔室环境）；
1.6、分子泵泵口防护网1个（防止分子泵内掉入杂物造成损坏）；
1.7、气动挡板阀2个（用于气路旁路的切换缩短实验时间）；
1.8、电磁阀1个（用于带吸铸功能的坩埚与模具的连接与切断）；
1.9、正压负压压力表1块（用于监测腔室内部充气压力）；
1.10、复合真空计1套，量程从大气压—1*10-5Pa包含CF35电离规，KF16电阻规（用于监测腔室内真空度）。
2、电弧熔炼室配置:
立式圆筒型真空室，尺寸φ300mmX320mm，实际尺寸以实物或工程图纸为准，前开门，双层水冷结构，选用304优质不锈钢材料制造，氩弧焊接，表面电化学抛光处理，接口采用金属垫圈或氟橡胶圈密封。
2.1、腔体上各种法兰接口如下：
DN80观察窗带弧光防护装置1个；
CF100分子泵接口1个；
CF35电离规接口1个；
KF16电阻规接口1个；
CF16充气阀接口1个；
CF16放气阀接口1个；
KF25旁抽阀接口1个；
KF16吸铸室抽口电磁阀接口1个；
CF35机械手接口1个。
2.2、真空室上盖法兰接口如下：
电弧熔炼阴极电弧枪接口1个；
KF16真空正压压力表接口1个。
3、电弧枪为水冷结构，引弧方式为非接触，作为电弧熔炼阴极。
4、电弧熔炼电源采用弧焊整流器（600A）常用500A。
5、熔炼坩埚：有五个工位 (半球窝SR25/SR30)水冷 ， 　　
二个熔炼合金工位，带电磁搅拌功能； 　　
一个熔炼除气工位，带搅拌手臂真空下翻转合金锭；
一个吸铸工位，带模具尺寸35*5*90mm；
一个中间除氧工位，熔炼样品重量(以铁标定)：50克。 　　
电弧熔炼阴极装置:引弧方式为高频引弧。
6、工作气路分为：
6.1、充惰性气氛破真空组件由CF16气动充气阀和Φ6快插接头、
管道等组成；
6.2、充工艺气体由CF16手动充气阀和Φ6双卡套接头、管道等
组成。
7、水冷装置由：冷水机、进出水分控水排、水流继电器、水路管道
等部件组成。
8、电控系统：
  8.1、总控电源，为机械泵、电磁阀、真空计等部件提供动力电源，
有互锁功能，防止误操作，具备声光电报警装置，具备断水
断电保护功能；
8.2、电磁搅拌电源，为电磁搅拌线圈提供动力，达到电磁搅拌的
功能；
8.3、远控电源，设有引弧按钮等各种旋钮，各种显示指示灯，方
便操作。
9、安装架台采用优质方钢型材（40mmX40mm X4）焊接成，围板表面
喷塑处理；机台表面用不锈钢蒙皮装饰；四只脚轮，可固定，可
移动。支架上安装进出水水排、水流继电器、动力气压表、汽水
分离装置、气体压力调节阀等
10、备品配件：
10.1、无氧铜密封垫圈：1套
10.2、动密封处胶圈：1套
10.3、φ80mm石英玻璃：1块