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电子束加热原理

2022-01-11 09:19:13

电子束熔炼的概念是M.V.皮拉尼(M.VonPirani)于1905年提出的,但直到50年代中期美国成功地开发电子束熔炼炉后才在熔炼难熔金属钨、钥、担等的冶金领域获得工业应用。电子束熔炼是在较高真空(10’‘~10”Pa)下进行的,与其他真空熔炼法(真空感应熔炼,真空电弧熔炼)相比,熔炼成本较高,但可制取更高品质的优良锭子,因此电子束熔炼仍是熔炼难熔金属、活泼金属和高品质合金的重要手段。电子束真空熔炼炉


电子束水平熔炼炉


电子束表面热处理以功率密度为1护~10’W/cm“的电子束对工件表面进行扫描,使受电子束轰击点的温度迅速上升(上升速率为1护~l护C/s)达到相变或熔化温度,在电子束停止轰击后,靠材料自身热传导使该点快速冷却的表面处理方法。其优点是表面质量好、生产率高、工件不易变形、可用于局部处理、能耗小等。电子束表面热处理主要有相变处理、硬化凝固处理和表面合金化三种类型。d一onz*shuJiore电子束加热(eleetronbeamheating)真空条件下利用电子束轰击物料产生的热能进行的电加热。


被灯丝加热到一定温度的阴极所发射的电子在加速电场的作用下形成电子束并被加速到很高的速度(例如,电压为25kV时,电子速度达9.4X10‘km/s).电子束通过阳极孔后进人等电位空间,由于电子之间相互排斥,电子束会逐渐发散。电磁透镜用来对电子进行聚焦,使之保持一定形状。电磁偏转器和扫描器用来按加热要求改变电子束的方向.电子束轰击被加热物料时,其绝大部分动能转变成热能使物料加热,有一小部分转变成X射线。


电子束加热原理:工作室通常是用不锈钢制成的真空容器,外周必要时用水套或水管冷却,内部有工作台或柑涡、物料支承、输送机构等;外壳壁上有连接电子枪、真空机组、测温装置等的连接管。真空系统由机械泵、增压泵和扩散泵等组成。工作室真空度一般为10一‘一10一3Pa;轴向枪通常另配一套真空机组,枪室真空度在10--3Pa以上。高压电源电子枪在直流高压下工作,如熔炼炉的工作电压为10~35kV,焊接设备的为30~200kV。电源用三相桥式整流器。整流元件用闸流管或高压硅堆。硅堆有体积小、效率高、起动快等优点,随着电路保护技术的进步,其应用已越来越多。电压调节通常用饱和电抗器或磁性调压器。高压电源配有过电压、过电流和各种连锁保护装置,以确保人身和设备的安全。应用电子束加热主要用于金属的熔炼、焊接、表面处理以及金属和非金属的刻蚀、钻孔、切割、电子束燕发被膜、电子束排烟排气处理等。


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