[发明专利]一种用于制备硼母合金的电子束熔炼装置及方法

摘要

本发明涉及一种用于制备硼母合金的电子束熔炼装置及方法，属于电子束熔炼领域。一种用于制备硼母合金的电子束熔炼装置，包括炉体，所述炉体内设有两个电子枪，所述电子枪下方设有坩埚，坩埚上方设有加料装置，加料装置的出料口设有用于控制加料口开启的阀门；所述坩埚上设有倾倒装置，坩埚下方设有一个水冷铜坩埚。利用本发明所述装置及方法制备硼母合金，一次成锭量提高至750kg，甚至可提高到吨级；生产效率大大提高。

主权项

一种利用电子束熔炼装置制备硼母合金的方法，其特征在于：包括下述工艺步骤：①混料装料：将硅料与硼掺杂剂混合，得混合料；将总量为10～50kg混合料等分置于坩埚(3)中，剩余混合料等分装入电子束熔炼装置加料装置中；②预热：使电子束熔炼装置炉内的真空度小于5×10‑2Pa，电子枪室真空度小于5×10‑3Pa；电子枪设置高压为25～35kW，高压预热5～10min后，关闭高压，设置电子枪束流为70～200mA，束流预热5～10min，关闭电子枪束流；③熔化：同时开启两个电子枪(1)的高压和束流，逐渐增大电子枪(1)的功率至50～350kW，功率增大速率为5～15kW/min，直至坩埚(3)内的混合料全部熔化；④熔炼：坩埚(3)内的混合料全部熔化后，调整电子枪(1)的功率至35～300kW，维持熔体表面温度1450～1600℃，熔炼10～60min；开启坩埚(3)上的倾倒装置，使熔炼后的熔液倾倒至下方的水冷铜坩埚(7)中，两个坩埚(3)交替倾倒，间隔5～20min；⑤加料：将坩埚(3)中熔液倾倒后，将坩埚(3)翻转至水平后开启加料装置，每次加料5～25kg，重复步骤③和④，直到加料装置中的混合料全部处理完毕；⑥冷却：关闭电子枪(1)，使硼母合金混合料在水冷铜坩埚(7)中冷却60～180min，其中，所述电子束熔炼装置包括炉体，所述炉体内设有两个电子枪(1)，所述电子枪下方设有坩埚(3)，坩埚(3)上方设有加料装置，加料装置的出料口设有用于控制加料口开启的阀门；所述坩埚(3)上设有倾倒装置，坩埚(3)下方设有一个水冷铜坩埚(7)。