真空熔炉设计说明书.doc

I摘要本论文设计的是为冶金工业中用来提高镐基合金性能的设备提供必要条件的系统真空获得系统，设计主要包括：溶炼室真空机组、熔渗室真空机组、快淬室真空机组的设计等等。真空获得技术是一切真空应用的技术基础,真空获得设备关系到所有真空应用设备的运行和使用。为了满足设备可以在高真空的条件下工作，所以选择合适的机械泵，罗茨泵，分子泵组成合适的真空机组，使各真空室达到工作的真空条件。在设计中，为了使溶炼室、熔炼室达到高真空选择机械泵与罗茨泵组成前级泵机组进行预抽达到粗真空，分子泵为高级泵即主抽泵。快淬室在低真空条件下工作选择机械泵、罗茨泵进行抽真空。密封方面，采用了机械密封，密封性能可靠。关键词：真空机组；机械泵；罗茨泵；分子泵；粗真空；高真空IIAbstractThisthesisisforthemetallurgicalindustrytoimprovetheHo-basedalloystoprovidethenecessaryconditionsforthesystemequipmentVacuumaccesssystem，Designincludes：Smeltingchambervacuumunit、Infiltrationchambervacuumunit、Quenchingchambervacuumunitdesignandothers。Vacuumaccesstotechnologyisthetechnicalfoundationforallvacuumapplications，Vacuumobtainequipmentrelatedtotheoperationofallvacuumequipmentandtheuseof。Tomeetthedevicecanworkunderhighvacuumconditions，Sochooseasuitablemechanicalpumps,Rootspumps,molecularcompositionofasuitablevacuumpumpunit，Sothattheworkofthevacuumchambertovacuumconditions。Inthedesign，Inordertosmeltingroom,selectthemeltingchambertohighvacuummechanicalpumpandRootspumpbeforethepumpunitcomposedofpre-pumpingtoroughvacuum，Highmolecularpumpthatisthemainpumpingpumps。Quenchedroomtoworkinlowvacuumconditionsselectmechanicalpump,Rootsvacuumpump。Seal,theuseofmechanicalseals,sealingperformanceandreliable。Keywords：Vacuumunit；mechanicalpump；Rootspump；molecularpump；roughvacuum；highvacuum1目录1绪论.11.1非晶合金发展概述.11.2Zr基非晶合金的性能.21.2.1力学性能.21.2.2耐腐蚀性能.41.2.3加工性能.41.3真空获得设备发展概述.41.3.1真空技术发展简介.41.3.2综合评价.52锆基非晶合金真空熔炼压力熔渗炉真空系统设计.62.1工作原理及主要技术性能指标.62.2真空获得系统.72.2.1真空机组选用原则.72.2.2真空泵工作压力范围.82.2.3旋片泵工作原理及其型号确定.102.2.4罗茨泵工作原理及其型号确定.错误!未定义书签。2.2.5罗茨泵真空机组抽气速率.222.2.6分子泵工作原理及其型号确定.233熔炼室壳体计算.284熔渗炉的壳体设计与壁厚计算.294.1壳体壁厚计算.294.2筒体上部大法兰的设计计算.335真空室抽气时间计算.335.1气体沿管道流动状态及流导计算.335.2抽气时间计算.385.2.1粗真空、低真空下抽气时间.385.2.2高真空下抽气时间计算.406结论.427致谢.438参考文献.4421绪论1.1非晶合金发展概述非晶态合金不具备长程原子有序，也叫玻璃态合金，是新型材料研究的热点之一。非晶合金具有优异的力学性能（高的强度、硬度等），耐腐蚀性能，软、硬磁性能以及储氢性能等，在机械、通讯、航空航天、汽车工业乃至国防军事上都具有广泛的应用潜力。因此，开发块体非晶合金成为这类材料实用化的重点。1943年，德国物理学家Kramer用蒸发沉积的方法成功制备出了非晶态薄膜，自此，非晶的研究逐步开展。1951年，美国物理学家Turnbull通过水银的过冷实验，提出液态金属可以过冷到远离平衡熔点以下而不产生形核与长大，达到非晶态，Turnbull是非晶态合金的理论奠基人。1960年Duwe等采用熔体快速冷却方法首先制备出Au-Si非晶态合金。1969年，Pond等用扎辊发制备出了长达几十米的非晶薄带。20世纪70年代后，人们制备出厚度小于50m、宽15cm的连续非晶薄带。1974年Chen在约10K/s的冷却速度条件下用Pd-Cu-Si熔体首次得到毫米级直径的非晶。20世纪80年代前期，Turnbull等采用氧化物包覆技术以10K/s的冷却速度制备出厘米级的Pd-Ni-P非晶。20世纪80年代，A.Inoue等在日本东北大学成功发现了La-Al-Ni和La-Al-Cu等三元合金。此后，又制备了厘米级的四元和五元块体非晶合金。2000年Inoue课题组成功发展了高强度Cu-Zr-Hf-Ti和Co-Fe-Ta-B快体非晶合金。2003年，美国橡树岭国家实验室Lu和Liu使Fe基非晶合金的尺寸从过去的毫米推进到厘米级，最大直径可达12mm。此后哈工大沈军等又将Fe基快体非晶合金尺寸提高到16mm。最近，中科院金属所的Ma等发现了尺寸可达25mm的Mg-Cu-Ag-Pd非晶态合金。目前世界上最大的稀土基金属玻璃材料直径为35mm的镧基金属玻璃系，由浙江大学蒋建中等研制成功。由此，发现具有大的非晶形成能力的非晶合金系是目前比较重要的。锆基非晶合金作为一种新型的非晶合金系列在近年来引起了人们的关注。多组元