2.1.19.1. Дуговая плавка

Дуговую плавку проводят в вакууме с расходуемым вольфрамовым электродом, спеченным из порошка и охлаждаемым медным тиглем - кристаллизатором. Получают любые по размерам заготовки, от 500 до 3000 кг.

Штабики стыковой сваркой связывают в прутки 12,5 м и связывают в пакеты по 416 прутков. Металл плавится в дуге между верхним расходуемым электродом (из спечённых штабиков) и нижним расплавленным металлом Расходуемый электрод перемещается вниз по мере оплавления. Выплавляемый металл стекает в медный кристаллизатор, охлаждаемый водой. Кристаллизатор покрыт защитным гарниссажем. Процесс плавки ведут в вакууме. Плавку ведут большей частью на постоянном токе при полярности: расходуемый электрод – катод, расплав – анод. Длина дуги составляет 23 см. Постоянство напряжения дуги (3060 В) поддерживается автоматически за счёт регулирования расстояния между электродами. Сила тока – 23 кА. Температура жидкого металла больше его температуры плавления на 150180 C.

Для удаления O₂ из вольфрама в состав электрода, при приготовлении, вводят небольшие количества Ti, Zr, или C. Эти добавки можно вносить и в зону дуги. Так как при дуговой плавке в расплавленном состоянии находится кратковременно небольшая доля металла, легирующие добавки распределяются неравномерно. Для получения однородного по составу слитка обычно проводят повторную плавку.

После вакуумной дуговой плавки с раскислением содержание примесей в вольфраме снижается и находится в пределах, %: кислород 1∙10^-310^-4; водород 3∙10^-410^-5; азот 1∙10^-310^-4; углерод 2∙10^-3. Получающиеся слитки имеют крупнокристаллическую структуру, что усложняет обработку давлением. С целью получения слитков с мелкозернистой структурой иногда используют гарниссажную плавку с разливом металла в изложницу.