西安建筑科技大学：《特种冶炼》课程教学资源（课件讲稿）07 电子束重熔

10西要建筑斛枝大学 特种冶炼精晶解程 7.电子束重熔 冶金工程学院 主讲人:崔雅茹 李小明

西安建筑科技大学 特种冶炼精品课程 7. 电子束重熔 冶金工程学院 主讲人：崔雅茹 李小明

7.1概述 电子束重熔法是一种在真空度很高的条件下,利用电子枪为 阴极发射出高速的电子束来轰击阳极(被精炼的料棒和金属熔池) ,电子束所具有的动能在阳极转化成热能,从而使金属熔化的一 种熔炼方法。金属料棒被熔化成熔滴而滴落到水冷的铜质结晶 器中凝固。金属料棒在熔化、滴落和凝固过程中净化精炼。 西建大精品课程

西建大 精品课程 2 7.1 概述 电子束重熔法是一种在真空度很高的条件下，利用电子枪为 阴极发射出高速的电子束来轰击阳极（被精炼的料棒和金属熔池） ，电子束所具有的动能在阳极转化成热能，从而使金属熔化的一 种熔炼方法。金属料棒被熔化成熔滴而滴落到水冷的铜质结晶 器中凝固。金属料棒在熔化、滴落和凝固过程中净化精炼

7.1概述 67、8910 1-油扩散泵;2-预真空机械泵; 3-罗茨泵;4车间地面; 口5-操作平台;6-装料阀门; 7-料棒推送机构;8-料棒; 9电子束偏转系统; 10-电子枪; 1-电子枪真空接口; 12-电子束 16 15 13-熔炼室; 14水冷铜结晶器 15-水冷锭模座;16-锭子车 18 17-拖锭机构;18-拖锭机构架 1200kW电子束熔炼炉结构 西建大精品课程

西建大 精品课程 3 7.1 概述 1200kW电子束熔炼炉结构 1-油扩散泵；2-预真空机械泵； 3-罗茨泵；4-车间地面； 5-操作平台；6-装料阀门； 7-料棒推送机构；8-料棒； 9-电子束偏转系统； 10-电子枪； 11-电子枪真空接口； 12-电子束； 13-熔炼室； 14-水冷铜结晶器； 15-水冷锭模座；16-锭子车； 17-拖锭机构；18-拖锭机构架

alD 用于高纯度合金和 难熔合金的EB炉

用于高纯度合金和 难熔合金的EB炉

iub EB炉

EB炉

7.1概述 电子束熔炼技术特点 口材料的熔融状态可以随时控制,可以获得高纯难熔材料。 口可用于熔炼难熔金属。 口容易实现对难熔材料的提炼及获取高纯材料。 口容易精确控制熔料的化学成分,能得到一定性能要求的稀有 难熔和高纯金属材料。 不足之处:设备结构比较复杂,需应用高压直流电源,设备 投资费用髙,所以这种熔炼方法难以成为特种熔炼的主要方 法。 西建大精品课程

西建大 精品课程 6 7.1 概述 电子束熔炼技术特点  材料的熔融状态可以随时控制，可以获得高纯难熔材料。  可用于熔炼难熔金属。  容易实现对难熔材料的提炼及获取高纯材料。  容易精确控制熔料的化学成分，能得到一定性能要求的稀有 难熔和高纯金属材料。 不足之处：设备结构比较复杂，需应用高压直流电源，设备 投资费用高，所以这种熔炼方法难以成为特种熔炼的主要方 法

72电子束重熔的基本原理 原料 电子枪 材料蒸汽和飞溅 电子束重熔工艺原理示意图 扫描电子束 反射 电子束 滴溶区 X-射线辐射 在溶池区精炼 水冷铜坩埚 连续铸造 并凝固成铸锭 西建大精品课程

西建大 精品课程 7 7.2 电子束重熔的基本原理 电子束重熔工艺原理示意图

73电子束重熔炉的主要设备 1电子束发生系统; [7 2-真空阀; [8h 3真空系统; 4-聚焦、偏扫系统; 4 5工作室; 106工件 7高压电源; 8-磁透镜电源; 6 9偏转线圈电源; 电子束熔炼设备原理图 10-控制系统 西建大精品课程

西建大 精品课程 8 7.3 电子束重熔炉的主要设备 电子束熔炼设备原理图 1-电子束发生系统； 2-真空阀； 3-真空系统； 4-聚焦、偏扫系统； 5-工作室； 6-工件； 7-高压电源； 8-磁透镜电源； 9-偏转线圈电源； 10-控制系统

73电子束重熔炉的主要设备 73.1电子枪 电子枪是电子束重熔炉产生电子束的关键设备。它的结构 形式很多,有轴向枪、横向枪、环形枪等。目前应用轴向枪较 多 4 國M密 13三 5 轴向枪非自加速环形枪自加速环形枪横向枪 西建大精品课程

西建大 精品课程 9 7.3 电子束重熔炉的主要设备 7.3.1 电子枪 电子枪是电子束重熔炉产生电子束的关键设备。它的结构 形式很多，有轴向枪、横向枪、环形枪等。目前应用轴向枪较 多。 轴向枪 非自加速环形枪 自加速环形枪 横向枪

73电子束重熔炉的主要设备 1-绝缘瓷瓶; 轴向枪内部 2真空抽气口; 3灯丝; 2345 4块状阴极; 5-如速阳极; 6冷却水 9-聚焦线圈; :将03 11偏转线圈 10 西建大精品课程

西建大 精品课程 10 7.3 电子束重熔炉的主要设备 轴 向 枪 内 部 结 构 1-绝缘瓷瓶; 2-真空抽气口; 3-灯丝； 4-块状阴极； 5-加速阳极； 6-冷却水； 7，9-聚焦线圈； 8-电子束； 10-导管； 11-偏转线圈