實(shí)驗(yàn)室小型電弧熔煉爐（石英腔體）是一款廉價(jià)的小型真空電弧熔煉爐，采用鎢電極和水冷銅坩堝。設(shè)備熔煉溫度可超過(guò)3000℃，然后迅速降溫。采用透明石英腔體，可360度觀測(cè)樣品熔煉情況。
針對(duì)實(shí)驗(yàn)室常見的非自耗（紐扣爐）或小型自耗爐，標(biāo)準(zhǔn)操作分為四個(gè)關(guān)鍵階段：
1.裝料與密封
坩堝清理：使用石墨鏟或?qū)Ｓ霉ぞ咔謇硭溷~坩堝內(nèi)的殘留渣殼，確保接觸面清潔。
精準(zhǔn)投料：將烘干后的金屬原料（如海綿鈦、合金塊）放入坩堝凹槽中。若使用鎢電極，需調(diào)整電極尖端與物料表面的距離至1-2mm（起弧最佳距離）。
密封爐體：降下爐蓋，確認(rèn)密封圈無(wú)裂紋且位置正確，鎖緊固定螺栓，確保爐體氣密性。
2.抽真空與洗氣（關(guān)鍵步驟）
這是決定熔煉純度的核心環(huán)節(jié)，切勿省略“洗氣”步驟：
初級(jí)抽真空：開啟機(jī)械泵，緩慢打開抽氣閥（避免氣流過(guò)大卷起粉末），將爐內(nèi)氣壓抽至5Pa以下。
充氬洗氣：關(guān)閉抽氣閥，向爐內(nèi)充入高純氬氣至微正壓（約-0.05MPa或一個(gè)大氣壓），利用惰性氣體置換殘留空氣。
循環(huán)操作：重復(fù)“抽真空-充氬”過(guò)程2-3次，直至真空度達(dá)到工藝要求（通常實(shí)驗(yàn)室爐需達(dá)到5×10?³Pa甚至更高）。最后一次充氬后，保持爐內(nèi)為氬氣保護(hù)氛圍。
3.引弧與熔煉
引弧操作：?jiǎn)?dòng)高頻引弧電源或接觸式引弧。對(duì)于非自耗爐，先讓電極與引弧劑（如小塊海綿鈦）接觸產(chǎn)生電弧，隨即迅速提起電極至2-5mm高度，形成穩(wěn)定電弧。
熔煉控制：
預(yù)熱：先用小電流對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱，去除表面吸附氣體。
主熔煉：逐漸增大電流至設(shè)定值（如100A-500A，視樣品量而定），利用電弧高溫熔化金屬。觀察熔池狀態(tài)，若熔池清晰活躍、無(wú)雜質(zhì)膜漂浮，說(shuō)明參數(shù)正常；若出現(xiàn)噴濺或黑煙，需立即調(diào)整電極高度或電流。
翻面重熔：為保證成分均勻，通常需斷電充氬后，利用翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將樣品翻面，重復(fù)熔煉3-4次。
4.冷卻與出爐
自然冷卻：熔煉結(jié)束后，嚴(yán)禁立即打開爐蓋。必須保持氬氣保護(hù)，讓樣品在爐內(nèi)自然冷卻至50℃-80℃以下（手觸爐體不燙）。
取件：放氣至常壓，打開爐蓋，使用專用夾具取出樣品。若發(fā)現(xiàn)坩堝有粘附，切勿強(qiáng)行敲擊，以免損壞水冷銅坩堝。
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