高真空电弧熔炼炉规范操作步骤及注意事项

真空电弧熔炼炉操作步骤与规范

开机准备

1、打开循环水阀门，出水口有持续的水流出。检查水路，电路，机械泵油以及分子泵是否正常。检查V6、

V4、V2、V7、G1、G2、DF1、DF2是否处于关闭状态。检查氩气储量以及减压阀的气体流量调节是否正常。

2、开启总电闸（控制箱中的开关）。开启熔炼炉电源（右侧墙壁上配电箱电闸和空开）。开启控制箱中的

总电源。

3、开启V6，观察气压表直至一个大气压。升熔炼室门到适当高度，清洗炉底和样品室，装样品，旋转将

电极提高并置海绵钛正上方，降熔炼室门，关闭V6。

【注意事项】

开启熔炼室门前，炉内气压必须为一个大气压强。抽气前必须关闭所有气阀。在未使用氩气时关闭总阀门。关闭熔炼室门的时候注意对齐、对正，以及橡胶垫圈处的清洁。放入的样品不得多于坩埚高度的2/3，不得少于1/3.（粉末或者颗粒可以适当放多一些）。易氧化的样品需要打磨后立刻放入熔炼室抽真空处理。

抽真空、洗气

1、检查所有气阀是否关闭，打开机械泵（机械泵开关同为电磁阀DF1的开关）。待声音平稳后缓慢开启

V7，声音发生改变暂停开启，待声音平稳后继续开启V7直至完全开启。

2、观察真空计到达-0.1Pa两分钟后，开复合真空计电源（电弧炉）。

3、复合真空计显示小于10 Pa时，打开G1和前级阀DF2，此时复合真空计示数变大。，待示数恢复10Pa

以内后，打开分子泵电源，LED消零后，打开start，马上关闭V7。观察分子泵LED显示400且复合真空计显示1.0E-1Pa后，则认为工作正常。

4、当复合真空计达到5.5E-3Pa时, 先关闭G1，然后按分子泵控制台stop，同时关闭前级阀DF2防止因气

压上升引起的机械泵油的反扩散，半分钟后断开分子泵电源。待分子泵由于惯性泵叶轮转子逐渐停止转动后（大概6分钟，且有一声长鸣），可以认为分子泵已经停止工作。

5、关复合真空计电源。开氩气（0.05Pa）充氩气到一个大气压（0或－0.05Pa）时，关V2，关氩气。

6、重复抽真空洗气，充氩气2—3次（1—5步），最后一次使用完分子泵要关闭分子泵控制台电源。最后

一次充氩气后就可以开始以下熔炼操作。

【注意事项】

开启机械泵抽气阀V7的时候必须缓慢开启，防止由于气压变化过快引起的机械泵油反扩散进入波纹管，损害仪器寿命。分子泵工作环境必须为10Pa以内，低于10Pa才可以打开G1，同时关闭分子泵时也要先关闭G1。关闭分子泵前一定要关闭前级阀，由于机械泵不能保持高真空环境，没有及时关闭前级阀会引起机械泵油反扩散。注意分子泵的叶片会由于阻力自行停止，并不是关闭stop后直接停止，需要等待自行停止后再开启，严禁在减速过程中再次开启分子泵（在洗气过程中，两次抽高真空时间很短往往分子泵来不及停下来）。氩气冲入时要关闭复合真空计（只有气压小于真空计所示最低-0.1Pa后才可以使用复合真空计），且缓慢开启V2。分子泵运行过程中必须确保循环水正常开启。抽高真空注意一定要关闭V7。

熔炼（I=100 A）

1、熔炼前首先检查所有气阀是否都已关闭，水循环是否开启，总电源开关是否开启，熔炼炉内氩气是否到

达-0.05Pa。

2、开启照明，将电极放在海绵钛正上方2mm左右（首先接触海绵钛，然后顺时针旋起电极一圈），关闭照

明和左、上窗口挡板。

3、开启弧焊整流器，调节电流调节开关到“远控”端，点击远控操作台“启动”按钮，观察弧焊整流器是

否正常（风扇是否正常工作，电压显示是否正常）。然后开启控制箱中的高频电源。

4、左手握紧电极把手（只可以触碰圆环把手），右手去开启远控操作台“引弧”按钮，立刻观察熔炼室内

是否引弧成功（有绿色电弧，同时有特殊声音），若没有引弧成功，缓慢降低电极再次进行引弧（不可超过半圈，防止电极和坩埚或者样品接触）。引弧成功后提升电极至海绵钛表面1cm位置，小心移动电极，熔炼海绵钛1-3分钟吸收氧气。

5、待海绵钛通红后，将电极提升到最大高度，并快速移动到要熔炼的样品所在的坩埚正上方，缓慢降低电

极进行熔炼。

6、熔炼过程中要均匀的熔炼样品表面，在同一位置停留不要超过10s，直至样品完全融化至坩埚底面，形

成一个均匀的圆盘状。一边提升电极一边来回移动电极以保持样品均匀冷却。提升到最高位置后移动到另一样品进行熔炼，当所有样品熔炼结束后点击远控操作台“启动”按钮关闭电流。

7、熔炼结束后打开左、上窗口挡板进行观察带样品由通红冷却下来后（约5min），开启照明，翻样。再次

移动电极至海绵钛上方引弧，再次依次熔炼样品，每个样品至少熔炼4次（即翻样3次）。

【注意事项】

熔炼前一定要开启循环水，一定要关闭照明和窗口。熔炼时严禁将电极和坩埚，样品，翻样臂接触，尤其是在换样熔炼移动电极时。严禁身体任何部位碰触电击枪外除手柄圆环外的任何地方，且操作过程中必须穿戴厚手套。严禁视线离开电弧，务必熟悉远控操作台“启动”“引弧”按键的位置。严禁熔炼过程中使用翻样臂，同时严禁使用翻样臂时开启整流器（“启动”开关关闭，整流器显示电压为0）。严禁没有完全冷却时使用翻样手臂，可以待稍微冷却一会儿后打开窗口观察形貌。严禁同一样品熔炼时间过长，否则会导致样品含氧量变多，也会导致坩埚被消耗。高温时严禁使用照明。

取样、关机

1、熔炼完最后一遍后，关闭弧焊整流器电源，关闭控制箱中的高频电源。待所有样品稍微冷却（不再通红），

缓慢打开V6，观察气压表至0示数，静置10-15min后，升熔炼室门，小心取出样品。

2、清洗熔炼室，左、上观察窗口玻璃，V7、G1抽气管内壁，将电极和坩埚清洗干净、光滑，清除熔炼室

门橡胶垫片处的灰尘。降熔炼室门，关闭V6,，打开V7，直至机械泵将气压抽至-0.1Pa后，关闭V7，关闭机械泵，关闭控制箱总电源，关闭空开与所有电闸，一小时后关闭循环水。

【注意事项】

高温下严禁打开熔炼室门，打开照明，放入空气（高温下不易氧化的样品也会被氧化）。只有当温度降到室温左右，并且气压指到0时才可以开启熔炼室门，缺一不可。