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鉭坯料在真空電弧爐中熔煉成延性良好的致密金屬錠或結(jié)構(gòu)特殊的異形構(gòu)件的過程。這是金屬鉭精煉的成熟工業(yè)方法，具有成形和提純兩種作用。
原理 有自耗電極法和非自耗電極法兩種。自耗電極法是工業(yè)上采用的主要方法，其陰極坯料為真空燒結(jié)法制取的鉭條，鉭條在電弧高溫作用下逐步熔化，滴落到水冷銅坩堝中凝固結(jié)晶成形。非自耗電極法的陰極一般采用鎢釷或石墨，陰極只起維持電弧作用，本身不消耗，鉭坯料在電弧加熱的高溫熔池中熔化，然后冷卻結(jié)晶成形。非自耗電極法僅用于熔煉實(shí)驗(yàn)室的小型鉭坯料。無論是自耗電極法或非自耗電極法，鉭坯料在熔化過程中因氣體和易揮發(fā)雜質(zhì)的逸出，或不穩(wěn)定化合物的分解，被真空泵抽走而得到提純。
自耗電極法也可在惰性氣氛中借助惰性氣體的壓力熔鑄含有易蒸發(fā)組分的各種合金錠料。熔池可通過外加磁場攪拌使鉭和鉭合金組分均勻。熔煉鉭坯料金屬不被污染，并可制取多種形狀的鑄件，尤其適合于制取大型鉭錠和凈返形的各種坯料如管坯、異形零件等。目前自耗電極真空電弧熔煉法主要用于二次熔鑄金屬錠，制取大型圓錠、扁錠或異形鑄件。
南京真空泵維修鉭真空電弧熔煉異形構(gòu)件的過程，自耗電極真空電弧熔煉爐 基本結(jié)構(gòu)如圖，主要由爐殼、電極柱、附于爐殼底部的水冷銅坩堝、帶有支架和傳動(dòng)升降裝置的電極以及真空系統(tǒng)所組成。熔煉爐結(jié)構(gòu)材料為鋼、不銹鋼和水冷銅坩堝。自耗電極真空電弧熔煉爐的電極升降裝置為手動(dòng)或自動(dòng)控制。 
工藝過程 先將鉭條接到陰極夾頭上后，往水冷銅坩堝底部放置少量起弧用的鉭材料，并抽真空到規(guī)定的13．3～133mPa真空度。接通電源起弧，下降電極直到與底部鉭材料接觸，然后逐步提起電極，產(chǎn)生電弧。起弧后，通過調(diào)整電源功率和電弧長度使鉭條陰極熔化。鉭條陰極熔化行將結(jié)束時(shí)，逐漸減少電源功率，最后停止熔化，保持真空降溫。為使?fàn)t況順行和制得優(yōu)質(zhì)鉭錠，必須選擇適宜的電弧長度、電流強(qiáng)度和電壓。電弧過長會(huì)產(chǎn)生附帶電弧，附帶電弧射向水冷銅坩堝壁，可將水冷銅坩堝燒穿。所產(chǎn)生的附帶電弧還會(huì)使熔煉爐的熱效率下降。電弧過短則容易引起電極與熔體間的短路，產(chǎn)生爐瘤，并導(dǎo)致鉭錠成分不均勻。可用靈敏的電極升降裝置來控制電弧長度。電流強(qiáng)度對電弧穩(wěn)定性影響很大。電流強(qiáng)度增大，電弧穩(wěn)定性增加，但熔池溫度隨之提高，金屬蒸發(fā)量增大，離子化蒸氣濃度增大，達(dá)到峰值時(shí)發(fā)生放電，反過來破壞電弧的穩(wěn)定性。適宜的電流的計(jì)算式為：I=W/V
式中W為熔煉爐功率，V為電壓。熔煉爐功率可根據(jù)鉭坯料的熔點(diǎn)和直徑從有關(guān)表中查到，熔煉爐的電源電壓通常采用30～40V。
金屬的提純效果主要取決于熔煉室的真空度、熔煉速度和金屬保持熔融狀態(tài)的時(shí)間。因?yàn)槿蹮掃^程中的各種雜質(zhì)是通過蒸發(fā)、分解形成低價(jià)化合物而除去的。為此保持適宜的爐內(nèi)真空度、較低的電極熔化速度和較長的金屬熔煉時(shí)間，能得到更好的提純效果。自耗電極真空熔煉法的提純效果不如鉭電子束熔煉法，但優(yōu)于固相精煉法。其提純效果舉例于表。
發(fā)展趨勢 由于自耗電極真空電弧熔煉法的熔煉速度快、真空度較低，因此，所產(chǎn)鉭錠純度相對較低。另外，由于冷卻條件不同和溫度梯度不均勻，導(dǎo)致所產(chǎn)鉭錠結(jié)構(gòu)不一，在加工中易產(chǎn)生缺陷，加工前需進(jìn)行變性處理以獲得均勻的細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)。目前純鉭主要用于無線電電子工業(yè)和化學(xué)工業(yè)，南京真空泵維修鉭真空電弧熔煉異形構(gòu)件的過程，對鉭的純度要求高，為此在生產(chǎn)上第一次熔煉采用電子束熔煉提純，再用電弧熔煉獲得大直徑的鉭錠。