电弧熔炼操作手册

电弧熔炼操作规程-试用版准备工作：开墙上“控制柜电源”，冷却水柜“启动”，观察循环水灯正常。检查高压气瓶（氩气）减压阀的气体流量调节阀是否完好，不得大于两个大气压。打开控制柜“供电电源”，“相序”亮，“冷却水”亮。万用电表检查腔底和腔壁，腔壁和电弧枪均未短路。放样：缓慢开V3放入空气后，按住升降机绿色“上升”按钮升起炉盖。吸尘器吸去杂物，用干净的脱脂棉纱布或者绸布蘸酒精清洗真空室内部及坩埚表面，万用电表检查是否短路。中间坩埚放入金属钛作为进一步纯化炉内气体之用，其余坩埚则按实验目的装入待熔炼的各合金原料。降下炉盖准备抽真空。如需吸铸，则在升降机上升炉盖升起时，将接物台对准吸铸模具，完全挨住吸铸模具时，开V1,松动模具与吸铸室的螺丝，使吸铸模具落在接物台上（模具较重，不得砸下）。取出模具酒精擦拭清洗后，再放上接物台，按“上升”，确保接物台上的模具与吸铸室对齐，升完后用螺丝将模具与吸铸室固定好，按“下降”后手动旋转接物台离开吸铸室下方。注意事项：1.注意保持洁净的预真空环境，严禁杂物和灰尘落入真空室内或粘在密封圈上；对真空室内零部件的操作要带无尘手套。样品和靶材需严格清洗后放入真空室。2.升降时注意电弧枪不可打到腔壁和腔底。接物台不可打到仪器其他部件，不用时应旋离吸铸室下方。抽真空：确保V1,V2,V3,V4,G1,G2处于关闭状态。检查所有的电源控制开关是否都处在初始关闭的位置，检查是否通水。启动机械泵“开”，机械泵开始旁抽，打开V1，打开角阀V4（缓慢旋开，注意真空计示数），腔内开始抽真空。打开真空显示器，待真空达到8Pa以下时，关闭V4，开电磁阀“开”，显示稳定后按分子泵“运行”，示数稳定后旋开闸板阀G1（全部打开后再回旋半圈），抽高真空。真空显示器不用时处于关闭状态。待真空度达到实验要求时（一般2×10-3），关闭真空显示器。关V1，关G1，关分子泵“停/复”。缓慢打开V2充氩气，并观察压强计示数，至0.05MPa时关闭。分子泵转速降为0时关电磁阀，关机械泵“关”，关闭分子泵电源。注意事项：1.若电弧熔炼炉长时间未用或换氩气瓶后还未使用，则在机械泵旁抽真空后，开V2放入氩气进行洗气。2.打开G1闸板阀时，先用手轮摇柄逆时针旋转，当阻力较大时，需要双手握住手轮均匀用力转动，当听到“咔”一声响时，才算打开闸板阀，当阻力较小时，换用摇柄摇动数圈完全打开闸板阀。关闭时操作类同，当遇到较大阻力并突然骤减时才算关闭。3.一定要先关分子泵“停/复”，再关电磁阀。4.实验中谨慎操作G1闸板阀，高真空后要首先关掉G1，绝对禁止大气直接进入分子泵，否则引起警报，损坏分子泵。电弧熔炼：确认真空显示器关闭，照明灯关闭，熔炼电流和电磁搅拌电流均为0。开照明，调节电极高度至Ti表面1～3mm处，关“照明”。开墙上总开关“电弧熔炼电源”，开熔炼电源柜“ON”。启动弧光防护装置，关好护目镜。按熔炼炉右侧“启动”，小电流，观察电压正常，则“引弧”，有火花后提高电弧枪到Ti块表面20～30mm高度，增加熔炼电流（一般150A），适当时间后，关电流，按“启动”关闭。抬高电极移至待熔炼样品的坩埚，重复上述熔炼步骤（熔炼电流一般150-300A）。如需使用电磁搅拌，则在熔炼前，开控制柜上“电磁搅拌”。样品完全熔为液体后，将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ调至样品所放工位对应处，旋钮电流进行搅拌（一般0-2A）。适当时间后，关磁搅拌电流，减小熔炼电流，熄灭电弧，按“启动”关闭。若熔炼一遍效果不够理想，待合金完全凝固后，利用机械手将其翻转过来，再重复熔炼。需要将电极移至其他坩埚时，须将电流关闭，“启动”关闭。切勿直接移弧。注意事项：1.刚熔炼完时，腔内温度过高，切勿打开照明灯。2.在引弧期间，人体不要接触电弧枪，以避免触电可能。3.利用机械手翻转时，机械手容易碰到电弧枪，所以应保持熔炼电流和“启动”关闭。4.本电弧熔炼炉的起弧为电弧枪与样品直接起弧，电弧枪不可接触腔内任何物品，并禁止在熔炼时直接在腔底铜台上移弧。吸铸：确保熔炼电源关闭，将上一步中炼好的合金移至吸铸室，重复上述熔炼步骤。增加熔炼电流至完全熔为液体且流动性较好后，开机械泵“开”（也可在熔炼前打开），按住吸铸阀不放，待样品被吸入模具后，迅速减小熔炼电流至0，立即关闭“启动”按钮，关闭阀门V4,关掉电源柜“off”。取样：所有样品熔炼完毕后，关掉熔炼炉电源柜“off”。待腔体冷却后（约15分钟），缓慢打开开V3，放入空气至压强为0后关上。按升降机绿色“升”，观察接物台，避免其打到仪器其他部件。如有吸铸，则使升降机上升时，接物台对准吸铸模具，完全挨住吸铸模具时，可松动模具与吸铸室的螺丝，打开V1，使吸铸模具落在接物台上。按“下降”，适当位置处，则可取下模具。清洗真空室内部及坩埚表面。降下炉盖，抽真空至10Pa。停机步骤：确保各阀门已关上，机械泵分子泵处于关闭状态。按冷却水电源柜“停止”，关掉墙上总电源“控制柜电源”“电弧熔炼电源”。如遇停电：首先关闭进气阀（V2,V3）和气源及旁抽管道（V4）。立即手动关闭闸板阀G1,保持真空状态。如电磁阀“开”处于被按进状态，则需再按回。关掉墙上总电源“控制柜电源”“电弧熔炼电源”。将各电源操作按钮拨回到初位，以保证下次实验的正常启动。