真空熔煉中海綿鈦揮發物對真空系統的影響和解決方法

摘 要：文章通過對鈦在真空熔煉時發生的真空泵組抱死，零件腐蝕等現象進行了細致的研究和分析，提出了預防此類故障發生的措施，降低了真空泵組故障率，提高了真空泵組的使用壽命。

關鍵詞：海綿鈦；揮發物；機械泵；羅茨真空泵；油擴散噴射真空泵

1概述

鈦是金屬材料領域族群中的一支新秀，鈦合金具有低密度、高比強度和比模量、高熔點、耐腐蝕、在高溫時依然可以維持較高的強度和剛性，并具有良好的抗蠕變性和抗氧化性，是具有潛力的新一代高溫結構材料，被譽為“太空金屬”和“海洋金屬”。因此在航空航天、核工業、軍事工業及冶金等領域有廣泛的用途，是重要的戰略物資，是高溫領域中不能代替的材料。

2 實驗與統計

鈦由于屬于活性金屬，容易和空氣中氧發生反應，在熔煉中需處于真空熔煉設備中，真空熔煉最常用的方法包括真空感應熔煉、真空電弧熔煉、電子束熔煉、等離子熔煉、冷床熔煉等，這些設備的相同之處都需要真空泵組從系統中排除氣體以獲得真空，（如圖1真空泵組示意圖）。在海綿鈦的真空熔煉中，真空系統中會含有大量的粉塵和揮發物，這些物質和空氣中的水和機械泵油混合在一起，對中機械設備和真空系統的的運行產生極大的危害，根據我們的實驗和對真空系統故障的統計具體如下：

圖1 真空泵組示意圖

2.1 腐蝕前級機械泵腔及滑閥（如圖2所示），使兩者間隙增大，機械泵的抽氣速率被大大降低。腐蝕機械泵的主軸軸承（如圖3所示）、排氣閥，使配合間隙變大，運行過程中震動變大，降低了機械泵使用壽命，容易發生密封漏氣、漏油的現象。……