一种真空电弧熔融装置及用其制备合金的熔融工艺

摘要

本发明涉及合金的电弧熔融的技术领域，特别是涉及一种真空电弧熔融装置及用其制备合金的熔融工艺，该真空电弧熔融装置，包括熔融室、与熔融室连接的冷却室、设置于熔融室的电弧枪组、以及用于容置材料的并能够在熔融室和冷却室之间传输的铜模具；熔融室和冷却室之间设置有用于分隔或连通熔融室和冷却室的第一自动门；电弧枪组包括至少两个并按照一定间隔排列的电弧枪，电弧枪能够单独上下移动或者同时上下移动；铜模具的底部开设有若干个用于通入冷却液体的冷却管道；铜模具在熔融室中能够左右移动。该真空电弧熔融装置具有原材料的熔融量大，制备合金时各组成元素在结晶时分布均匀的优点。该熔融工艺能使原材料的熔融量大，避免偏析现象的发生。

说明书

技术领域

本发明涉及合金的电弧熔融的技术领域，特别是涉及一种真空电弧熔融装置及用其制备合金的熔融工艺。

背景技术

现有技术制备高纯合金，通常使用电弧熔炉进行熔融用于制备合金的金属原材料。现有技术中的电弧熔炉只安装有一个电弧枪，而电弧枪在熔融材料的时候，只能够熔融到电弧发热半径范围内所辐射到的原材料，因此，存在材料熔融量的限制，并使得材料熔融量比较小，而且，为了得到均匀的合金组成，现有技术的电弧熔炉在熔融材料表层后还需要多次将材料反复翻过来进行熔融。但是，现有技术中的这种电弧熔炉在熔融合金材料时仍然容易产生偏析现象，即，所制备的合金中各组成元素在结晶时分布不均匀。

另外，现有技术的电弧熔炉中，其用于容置金属原材料的铜模具通常为固定式的模具，虽然出现了旋转式的铜模具，但是，在熔融材料的时候，这种固定式或者旋转式的铜模具进一步限制了材料的熔融量，使得材料的熔融量小。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术中的不足之处而提供一种能避免偏析现象，且材料的熔融量大的真空电弧熔融装置。

本发明的目的之二在于针对现有技术中的不足之处而提供一种能避免偏析现象，且材料的熔融量大的制备合金的熔融工艺。

为达到上述目的之一，本发明通过以下技术方案来实现。

提供一种真空电弧熔融装置，包括熔融室、与所述熔融室连接的冷却室、设置于所述熔融室的电弧枪组、以及用于容置材料的并能够在所述熔融室和所述冷却室之间传输的铜模具；

所述熔融室和所述冷却室之间设置有用于分隔或连通所述熔融室和所述冷却室的第一自动门；

所述电弧枪组包括至少两个并按照一定间隔排列的电弧枪，所述电弧枪能够单独上下移动或者同时上下移动；

所述铜模具的底部开设有若干个用于通入冷却液体的冷却管道；所述铜模具在所述熔融室中能够左右移动。

所述冷却室设置有用于打开或关闭所述冷却室的第二自动门。

所述至少两个电弧枪按照10mm~100mm的间隔排列。

所述铜模具设置有手动按钮和自动按钮，所述手动按钮和所述自动按钮均能使所述铜模具在所述熔融室中左右移动。

所述至少两个电弧枪中，每个所述电弧枪均设置有能够单独启动或单独关闭每个所述电弧枪的开关；所述电弧枪组设置有能够同时启动或关闭每个所述电弧枪的总开关。

为达到上述目的之二，本发明通过以下技术方案来实现。

提供一种制备合金的熔融工艺，所述熔融工艺为利用上述所述的一种真空电弧熔融装置进行制备高温、高纯合金，它包括以下步骤：

步骤一，熔融室抽气并灌入惰性气氛：用抽气泵将所述熔融室抽气至一定的真空度，然后往所述熔融室灌入一定体积的惰性气氛；

步骤二，放入原材料：打开所述冷却室的第二自动门，将制备合金所用的若干种原材料放入到置于所述冷却室的铜模具中，然后再关闭所述冷却室的第二自动门；

步骤三，冷却室抽气：用抽气泵将所述冷却室抽气至一定的真空度；

步骤四，铜模具移入熔融室：打开所述熔融室和所述冷却室之间设置的第一自动门，使原本置于所述冷却室的铜模具穿过所述第一自动门后，进入所述熔融室，然后关闭所述第一自动门；

步骤五，熔融原材料：启动所述电弧枪组，对置于所述铜模具中的原材料进行熔融。

上述技术方案中，所述步骤五熔融原材料具体包括以下步骤：

步骤A，第一次熔融：根据每种原材料的高度，调整所述电弧枪与原材料之间的距离为2mm~5mm，启动所述电弧枪，待原材料上产生电弧后马上将所述电弧枪与原材料之间的距离调整为5mm~10mm；同时通过所述铜模具的手动按钮使所述铜模具左右移动，以使得利用所述电弧枪使每种原材料初步熔融并相互熔接成板状熔汤；

步骤B，第二熔融：第一次熔融完成后，将所述电弧枪组中的每个电弧枪与所述板状熔汤之间的距离均调整为5mm~10mm；通过所述电弧枪组的总开关同时启动每个电弧枪，同时通过所述铜模具的自动按钮使所述铜模具以自动的方式进行左右移动一次，以完成第二次熔融；

步骤C，第三次熔融：重复所述第二次熔融的步骤，以完成第三次熔融；

其中，将所述第一次熔融、所述第二次熔融和所述第三次熔融合称为第一个循环熔融；

步骤D，冷却：所述第一个循环完成后，打开所述第一自动门，将所述铜模具移动到所述冷却室中，然后关闭所述第一自动门；往所述冷却室中通入惰性气氛，同时往所述铜模具的底部开设的冷却管道中通入冷却液体，以使所述铜模具中的熔汤进行一定时间的冷却后变为固体状材料；

步骤E，翻动材料并移入熔融室：将所述铜模具中的固体状材料翻过来后，将所述铜模具重新移入所述熔融室，以准备进行第二个循环熔融；

步骤F，第二个循环熔融：按照所述第一次熔融、所述第二次熔融和所述第三次熔融的步骤，进行第二个循环熔融；所述第二个循环熔融完成后，所述铜模具中的熔汤便能够用于制备合金。

上述技术方案中，所述步骤一中，用抽气泵将所述熔融室抽气至10^-5torr~10^-10torr的真空度，然后往所述熔融室灌入占所述熔融室体积的30%~40%的惰性气氛。

上述技术方案中，所述步骤三中，用抽气泵将所述冷却室抽气至10^-2torr~10^-6torr的真空度。

上述技术方案中，所述步骤D中，往所述铜模具的底部开设的冷却管道中通入的冷却液体为温度11℃~15℃的冷却水；所述铜模具中的熔汤进行5分钟~10分钟的冷却后变为固体状材料。

本发明的有益效果：

（1）本发明提供的一种真空电弧熔融装置，由于熔融室设置有至少两个电弧枪，而且电弧枪的数量可以根据所要熔融的原材料的量而设置，因此，能够使得原材料的熔融量比较大。

（2）本发明提供的一种真空电弧熔融装置，在利用至少两个电弧枪对原材料进行熔融的过程中，由于铜模具在熔融室中能够左右移动以配合原材料的熔融，从而不但能够使得原材料的熔融量大，而且能够使所制备的合金中各组成元素在结晶时分布均匀，避免了偏析现象的发生。

（3）本发明提供的一种制备合金的熔融工艺，由于在对原材料进行熔融的过程中，利用至少两个电弧枪对原材料进行熔融，并使铜模具配合进行左右移动，并进行两个循环的熔融，从而不但能够使得原材料的熔融量大，而且能够使所制备的合金中各组成元素在结晶时分布均匀，避免了偏析现象的发生，从而能够提高合金的生产性能。

（4）本发明提供的一种制备合金的熔融工艺，由于只需要进行两个循环的熔融，而且在熔融的过程中，只需要对材料翻动一次，即能够使合金中的各组成元素混合均匀，因此，该熔融工艺具有能够节约工艺时间的优点。

（5）本发明提供的一种制备合金的熔融工艺，具有工艺简单，能够适用于大规模生产的特点。

附图说明

图1是本发明的一种真空电弧熔融装置的结构示意图。

图2是实施例1的图1中A处的局部放大结构示意图。

图3是实施例2的图1中A处的局部放大结构示意图。

图4是实施例3的图1中A处的局部放大结构示意图。

在图1至图4中包括有：

1——熔融室、

2——冷却室、

3——电弧枪组、31——电弧枪、

4——铜模具、41——容置腔、

5——第一自动门、

6——冷却管道。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

特别说明，本发明所使用的“第一”、“第二”、“上下”和 “左右”的方位词是为了更好地列举实施例而作为标记所用，并不能使本发明为此而受到局限。

其中，本发明提及的惰性气氛为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的一种。

实施例1。

见图1和图2。本实施例的一种真空电弧熔融装置，包括熔融室1、与熔融室1连接的冷却室2、设置于熔融室1的电弧枪组3、以及用于容置材料的并能够在熔融室1和冷却室2之间传输的铜模具4；熔融室1和冷却室2之间设置有用于分隔或连通熔融室1和冷却室2的第一自动门5；电弧枪组3包括四个电弧枪31，四个电弧枪31按照40mm的间隔排列，该间隔配合电弧枪31的发热半径，能够很好地利用了电弧枪产生的电弧热能。

其中，每个电弧枪31均能够单独上下移动，或者，每个电弧枪31均能够同时上下移动。其中，每个电弧枪31均设置有能够单独启动或单独关闭每个电弧枪31的开关，而且，电弧枪组3设置有能够同时启动或关闭每个电弧枪31的总开关。从而，能够非常方便地控制材料的熔融，不但能够使得原材料的熔融量大，而且能够所制备的合金中各组成元素在结晶时分布均匀，避免了偏析现象的发生。

本实施例中，铜模具4的底部开设有若干个用于通入冷却液体的冷却管道6；该冷却管道6围绕铜模具4的容置腔41布置，从而能够提高冷却效果。

本实施例中，铜模具4设置有手动按钮和自动按钮，手动按钮和自动按钮均能使铜模具在熔融室1中左右移动。在熔融合金原材料的过程中，由于铜模具4在熔融室1中能够左右移动，从而能够大大提高合金原材料的熔融量。

本实施例中，冷却室2设置有用于打开或关闭冷却室2的第二自动门，从而便于合金原材料在熔融前放入到置于冷却室2的铜模具4的容置腔41中，而且也便于在材料冷却后对材料进行翻动。另外，本发明中的冷却室2，用于在材料熔融完成后，材料被移动到冷却室中进行冷却，从而避免了现有技术中直接在熔融室1冷却而影响了熔融室1的惰性气氛体系，因此，能够大大提高生产效率。

本实施例中，由于设置了四个电弧枪31，且四个电弧枪31均能够单独上下移动或同时上下移动，并且四个电弧枪31均能够单独启动或同时启动；并且，在材料熔融的过程中，铜模具4在熔融室1中能够手动控制或自动控制进行左右移动，因此，该真空电弧熔融装置不但能够使得合金原材料的熔融量大，而且能够使所制备的合金中各组成元素在结晶时分布均匀，避免了偏析现象的发生。

实施例2。

本发明的一种真空电弧熔融装置的实施例2，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，电弧枪组3包括六个电弧枪31，其中，电弧枪的数量根据实际生产的需要而设置。本实施例中，六个电弧枪31按照100mm的间隔排列。本实施例的其它结构及工作原理与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例3。

本发明的一种真空电弧熔融装置的实施例3，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，电弧枪组3包括八个电弧枪31，其中，电弧枪的数量根据实际生产的需要而设置。本实施例中，八个电弧枪31按照10mm的间隔排列。本实施例的其它结构及工作原理与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例4。

本实施例的一种制备合金的熔融工艺，该熔融工艺为利用实施例1的一种真空电弧熔融装置（参见图1和图2）进行制备合金，它包括以下步骤：

步骤一，熔融室抽气并灌入惰性气氛：用抽气泵将熔融室1抽气至10^-5torr的真空度，然后往熔融室1灌入占熔融室1体积的30%的氩气；

步骤二，放入原材料：打开冷却室2的第二自动门，将制备合金所用的若干种原材料放入到置于冷却室2的铜模具4的容置腔41中，然后再关闭冷却室2的第二自动门；

步骤三，冷却室抽气：用抽气泵将冷却室2抽气至10^-2torr的真空度；

步骤四，铜模具移入熔融室：打开熔融室1和冷却室2之间设置的第一自动门5，使原本置于冷却室2的铜模具4穿过第一自动门5后，进入熔融室1，然后关闭第一自动门5；

步骤五，熔融原材料：启动电弧枪组3，对置于铜模具4中的原材料进行熔融。

其中，步骤五熔融原材料具体包括以下步骤：

步骤A，第一次熔融：根据每种原材料的高度，调整电弧枪31与原材料之间的距离为3mm，启动电弧枪31，待原材料上产生电弧后马上将电弧枪31与原材料之间的距离调整为7mm；同时通过铜模具4的手动按钮使铜模具4左右移动，以使得利用电弧枪31使每种原材料初步熔融并相互熔接成板状熔汤；其中，在第一次熔融时，操作人员需要一边观察一边通过铜模具4的手动按钮使铜模具4左右移动；

步骤B，第二熔融：第一次熔融完成后，将电弧枪组3中的每个电弧枪31与板状熔汤之间的距离均调整为5mm；通过电弧枪组3的总开关同时启动每个电弧枪31，同时通过铜模具4的自动按钮使铜模具4以自动的方式进行左右移动一次，以完成第二次熔融；

步骤C，第三次熔融：重复第二次熔融的步骤，以完成第三次熔融；

其中，将第一次熔融、第二次熔融和第三次熔融合称为第一个循环熔融；

步骤D，冷却：第一个循环完成后，打开第一自动门5，将铜模具4移动到冷却室2中，然后关闭第一自动门5；往冷却室2中通入氩气，同时往铜模具4的底部开设的冷却管道6中通入温度为11℃的冷却水，以使铜模具4中的熔汤进行5分钟的冷却后变为固体状材料；其中，根据实际生产的需要，冷却管道6中也可以通入其它冷却液体；

步骤E，翻动材料并移入熔融室：将铜模具4中的固体状材料翻过来后，将铜模具4重新移入熔融室1，以准备进行第二个循环熔融；

步骤F，第二个循环熔融：按照第一次熔融、第二次熔融和第三次熔融的步骤，进行第二个循环熔融；第二个循环熔融完成后，铜模具4中的熔汤便能够用于制备合金。

本实施例的一种制备合金的熔融工艺，由于在对原材料进行熔融的过程中，利用四个电弧枪31对原材料进行熔融，并使铜模具4配合进行左右移动，并进行两个循环的熔融，从而不但能够使得原材料的熔融量大，而且能够使所制备的合金中各组成元素在结晶时分布均匀，避免了偏析现象的发生，从而能够提高合金的生产性能。而且，该熔融工艺，由于只需要进行两个循环的熔融，而且在熔融的过程中，只需要对材料翻动一次，即能够使合金中的各组成元素混合均匀，因此，该熔融工艺具有能够节约工艺时间的优点。

实施例5。

本实施例的一种制备合金的熔融工艺，该熔融工艺为利用实施例1的一种真空电弧熔融装置（参见图1和图2）进行制备合金，它包括以下步骤：

步骤一，熔融室抽气并灌入惰性气氛：用抽气泵将熔融室1抽气至10^-10torr的真空度，然后往熔融室1灌入占熔融室1体积的40%的氮气；

步骤二，放入原材料：打开冷却室2的第二自动门，将制备合金所用的若干种原材料放入到置于冷却室2的铜模具4的容置腔41中，然后再关闭冷却室2的第二自动门；

步骤三，冷却室抽气：用抽气泵将冷却室2抽气至10^-6torr的真空度；

步骤四，铜模具移入熔融室：打开熔融室1和冷却室2之间设置的第一自动门5，使原本置于冷却室2的铜模具4穿过第一自动门5后，进入熔融室1，然后关闭第一自动门5；

步骤五，熔融原材料：启动电弧枪组3，对置于铜模具4中的原材料进行熔融。

其中，步骤五熔融原材料具体包括以下步骤：

步骤A，第一次熔融：根据每种原材料的高度，调整电弧枪31与原材料之间的距离为2mm，启动电弧枪31，待原材料上产生电弧后马上将电弧枪31与原材料之间的距离调整为5mm；同时通过铜模具4的手动按钮使铜模具4左右移动，以使得利用电弧枪31使每种原材料初步熔融并相互熔接成板状熔汤；其中，在第一次熔融时，操作人员需要一边观察一边通过铜模具4的手动按钮使铜模具4左右移动；

步骤B，第二熔融：第一次熔融完成后，将电弧枪组3中的每个电弧枪31与板状熔汤之间的距离均调整为8mm；通过电弧枪组3的总开关同时启动每个电弧枪31，同时通过铜模具4的自动按钮使铜模具4以自动的方式进行左右移动一次，以完成第二次熔融；

步骤C，第三次熔融：重复第二次熔融的步骤，以完成第三次熔融；

其中，将第一次熔融、第二次熔融和第三次熔融合称为第一个循环熔融；

步骤D，冷却：第一个循环完成后，打开第一自动门5，将铜模具4移动到冷却室2中，然后关闭第一自动门5；往冷却室2中通入氮气，同时往铜模具4的底部开设的冷却管道6中通入温度为15℃的冷却水，以使铜模具4中的熔汤进行10分钟的冷却后变为固体状材料；其中，根据实际生产的需要，冷却管道6中也可以通入其它冷却液体；

步骤E，翻动材料并移入熔融室：将铜模具4中的固体状材料翻过来后，将铜模具4重新移入熔融室1，以准备进行第二个循环熔融；

步骤F，第二个循环熔融：按照第一次熔融、第二次熔融和第三次熔融的步骤，进行第二个循环熔融；第二个循环熔融完成后，铜模具4中的熔汤便能够用于制备合金。

本实施例的一种制备合金的熔融工艺，由于在对原材料进行熔融的过程中，利用四个电弧枪31对原材料进行熔融，并使铜模具4配合进行左右移动，并进行两个循环的熔融，从而不但能够使得原材料的熔融量大，而且能够使所制备的合金中各组成元素在结晶时分布均匀，避免了偏析现象的发生，从而能够提高合金的生产性能。而且，该熔融工艺，由于只需要进行两个循环的熔融，而且在熔融的过程中，只需要对材料翻动一次，即能够使合金中的各组成元素混合均匀，因此，该熔融工艺具有能够节约工艺时间的优点。

实施例6。

本实施例的一种制备合金的熔融工艺，该熔融工艺为利用实施例1的一种真空电弧熔融装置（参见图1和图2）进行制备合金，它包括以下步骤：

步骤一，熔融室抽气并灌入惰性气氛：用抽气泵将熔融室1抽气至10^-8torr的真空度，然后往熔融室1灌入占熔融室1体积的35%的氦气；

步骤二，放入原材料：打开冷却室2的第二自动门，将制备合金所用的若干种原材料放入到置于冷却室2的铜模具4的容置腔41中，然后再关闭冷却室2的第二自动门；

步骤三，冷却室抽气：用抽气泵将冷却室2抽气至10^-4torr的真空度；

步骤四，铜模具移入熔融室：打开熔融室1和冷却室2之间设置的第一自动门5，使原本置于冷却室2的铜模具4穿过第一自动门5后，进入熔融室1，然后关闭第一自动门5；

步骤五，熔融原材料：启动电弧枪组3，对置于铜模具4中的原材料进行熔融。

其中，步骤五熔融原材料具体包括以下步骤：

步骤A，第一次熔融：根据每种原材料的高度，调整电弧枪31与原材料之间的距离为5mm，启动电弧枪31，待原材料上产生电弧后马上将电弧枪31与原材料之间的距离调整为10mm；同时通过铜模具4的手动按钮使铜模具4左右移动，以使得利用电弧枪31使每种原材料初步熔融并相互熔接成板状熔汤；其中，在第一次熔融时，操作人员需要一边观察一边通过铜模具4的手动按钮使铜模具4左右移动；

步骤B，第二熔融：第一次熔融完成后，将电弧枪组3中的每个电弧枪31与板状熔汤之间的距离均调整为9mm；通过电弧枪组3的总开关同时启动每个电弧枪31，同时通过铜模具4的自动按钮使铜模具4以自动的方式进行左右移动一次，以完成第二次熔融；

步骤C，第三次熔融：重复第二次熔融的步骤，以完成第三次熔融；

其中，将第一次熔融、第二次熔融和第三次熔融合称为第一个循环熔融；

步骤D，冷却：第一个循环完成后，打开第一自动门5，将铜模具4移动到冷却室2中，然后关闭第一自动门5；往冷却室2中通入氦气，同时往铜模具4的底部开设的冷却管道6中通入温度为12℃的冷却水，以使铜模具4中的熔汤进行6分钟的冷却后变为固体状材料；其中，根据实际生产的需要，冷却管道6中也可以通入其它冷却液体；

步骤E，翻动材料并移入熔融室：将铜模具4中的固体状材料翻过来后，将铜模具4重新移入熔融室1，以准备进行第二个循环熔融；

步骤F，第二个循环熔融：按照第一次熔融、第二次熔融和第三次熔融的步骤，进行第二个循环熔融；第二个循环熔融完成后，铜模具4中的熔汤便能够用于制备合金。

本实施例的一种制备合金的熔融工艺，由于在对原材料进行熔融的过程中，利用四个电弧枪31对原材料进行熔融，并使铜模具4配合进行左右移动，并进行两个循环的熔融，从而不但能够使得原材料的熔融量大，而且能够使所制备的合金中各组成元素在结晶时分布均匀，避免了偏析现象的发生，从而能够提高合金的生产性能。而且，该熔融工艺，由于只需要进行两个循环的熔融，而且在熔融的过程中，只需要对材料翻动一次，即能够使合金中的各组成元素混合均匀，因此，该熔融工艺具有能够节约工艺时间的优点。

实施例7。

本实施例的一种制备合金的熔融工艺，该熔融工艺为利用实施例1的一种真空电弧熔融装置（参见图1和图2）进行制备合金，它包括以下步骤：

步骤一，熔融室抽气并灌入惰性气氛：用抽气泵将熔融室1抽气至10^-6torr的真空度，然后往熔融室1灌入占熔融室1体积的38%的氖气；

步骤二，放入原材料：打开冷却室2的第二自动门，将制备合金所用的若干种原材料放入到置于冷却室2的铜模具4的容置腔41中，然后再关闭冷却室2的第二自动门；

步骤三，冷却室抽气：用抽气泵将冷却室2抽气至10^-3torr的真空度；

步骤四，铜模具移入熔融室：打开熔融室1和冷却室2之间设置的第一自动门5，使原本置于冷却室2的铜模具4穿过第一自动门5后，进入熔融室1，然后关闭第一自动门5；

步骤五，熔融原材料：启动电弧枪组3，对置于铜模具4中的原材料进行熔融。

其中，步骤五熔融原材料具体包括以下步骤：

步骤A，第一次熔融：根据每种原材料的高度，调整电弧枪31与原材料之间的距离为4mm，启动电弧枪31，待原材料上产生电弧后马上将电弧枪31与原材料之间的距离调整为8mm；同时通过铜模具4的手动按钮使铜模具4左右移动，以使得利用电弧枪31使每种原材料初步熔融并相互熔接成板状熔汤；其中，在第一次熔融时，操作人员需要一边观察一边通过铜模具4的手动按钮使铜模具4左右移动；

步骤B，第二熔融：第一次熔融完成后，将电弧枪组3中的每个电弧枪31与板状熔汤之间的距离均调整为10mm；通过电弧枪组3的总开关同时启动每个电弧枪31，同时通过铜模具4的自动按钮使铜模具4以自动的方式进行左右移动一次，以完成第二次熔融；

步骤C，第三次熔融：重复第二次熔融的步骤，以完成第三次熔融；

其中，将第一次熔融、第二次熔融和第三次熔融合称为第一个循环熔融；

步骤D，冷却：第一个循环完成后，打开第一自动门5，将铜模具4移动到冷却室2中，然后关闭第一自动门5；往冷却室2中通入氖气，同时往铜模具4的底部开设的冷却管道6中通入温度为13℃的冷却水，以使铜模具4中的熔汤进行7分钟的冷却后变为固体状材料；其中，根据实际生产的需要，冷却管道6中也可以通入其它冷却液体；

步骤E，翻动材料并移入熔融室：将铜模具4中的固体状材料翻过来后，将铜模具4重新移入熔融室1，以准备进行第二个循环熔融；

步骤F，第二个循环熔融：按照第一次熔融、第二次熔融和第三次熔融的步骤，进行第二个循环熔融；第二个循环熔融完成后，铜模具4中的熔汤便能够用于制备合金。

本实施例的一种制备合金的熔融工艺，由于在对原材料进行熔融的过程中，利用四个电弧枪31对原材料进行熔融，并使铜模具4配合进行左右移动，并进行两个循环的熔融，从而不但能够使得原材料的熔融量大，而且能够使所制备的合金中各组成元素在结晶时分布均匀，避免了偏析现象的发生，从而能够提高合金的生产性能。而且，该熔融工艺，由于只需要进行两个循环的熔融，而且在熔融的过程中，只需要对材料翻动一次，即能够使合金中的各组成元素混合均匀，因此，该熔融工艺具有能够节约工艺时间的优点。

实施例8。

本实施例的一种制备合金的熔融工艺，该熔融工艺为利用实施例2的一种真空电弧熔融装置（参见图1和图3）进行制备合金，它包括以下步骤：

步骤一，熔融室抽气并灌入惰性气氛：用抽气泵将熔融室1抽气至10^-9torr的真空度，然后往熔融室1灌入占熔融室1体积的33%的氪气；

步骤二，放入原材料：打开冷却室2的第二自动门，将制备合金所用的若干种原材料放入到置于冷却室2的铜模具4的容置腔41中，然后再关闭冷却室2的第二自动门；

步骤三，冷却室抽气：用抽气泵将冷却室2抽气至10^-5torr的真空度；

步骤四，铜模具移入熔融室：打开熔融室1和冷却室2之间设置的第一自动门5，使原本置于冷却室2的铜模具4穿过第一自动门5后，进入熔融室1，然后关闭第一自动门5；

步骤五，熔融原材料：启动电弧枪组3，对置于铜模具4中的原材料进行熔融。

其中，步骤五熔融原材料具体包括以下步骤：

步骤A，第一次熔融：根据每种原材料的高度，调整电弧枪31与原材料之间的距离为3mm，启动电弧枪31，待原材料上产生电弧后马上将电弧枪31与原材料之间的距离调整为6mm；同时通过铜模具4的手动按钮使铜模具4左右移动，以使得利用电弧枪31使每种原材料初步熔融并相互熔接成板状熔汤；其中，在第一次熔融时，操作人员需要一边观察一边通过铜模具4的手动按钮使铜模具4左右移动；

步骤B，第二熔融：第一次熔融完成后，将电弧枪组3中的每个电弧枪31与板状熔汤之间的距离均调整为7mm；通过电弧枪组3的总开关同时启动每个电弧枪31，同时通过铜模具4的自动按钮使铜模具4以自动的方式进行左右移动一次，以完成第二次熔融；

步骤C，第三次熔融：重复第二次熔融的步骤，以完成第三次熔融；

其中，将第一次熔融、第二次熔融和第三次熔融合称为第一个循环熔融；

步骤D，冷却：第一个循环完成后，打开第一自动门5，将铜模具4移动到冷却室2中，然后关闭第一自动门5；往冷却室2中通入氪气，同时往铜模具4的底部开设的冷却管道6中通入温度为14℃的冷却水，以使铜模具4中的熔汤进行8分钟的冷却后变为固体状材料；其中，根据实际生产的需要，冷却管道6中也可以通入其它冷却液体；

步骤E，翻动材料并移入熔融室：将铜模具4中的固体状材料翻过来后，将铜模具4重新移入熔融室1，以准备进行第二个循环熔融；

步骤F，第二个循环熔融：按照第一次熔融、第二次熔融和第三次熔融的步骤，进行第二个循环熔融；第二个循环熔融完成后，铜模具4中的熔汤便能够用于制备合金。

本实施例的一种制备合金的熔融工艺，由于在对原材料进行熔融的过程中，利用六个电弧枪31对原材料进行熔融，并使铜模具4配合进行左右移动，并进行两个循环的熔融，从而不但能够使得原材料的熔融量大，而且能够使所制备的合金中各组成元素在结晶时分布均匀，避免了偏析现象的发生，从而能够提高合金的生产性能。而且，该熔融工艺，由于只需要进行两个循环的熔融，而且在熔融的过程中，只需要对材料翻动一次，即能够使合金中的各组成元素混合均匀，因此，该熔融工艺具有能够节约工艺时间的优点。

实施例9。

本实施例的一种制备合金的熔融工艺，该熔融工艺为利用实施例3的一种真空电弧熔融装置（参见图1和图4）进行制备合金，它包括以下步骤：

步骤一，熔融室抽气并灌入惰性气氛：用抽气泵将熔融室1抽气至10^-7torr的真空度，然后往熔融室1灌入占熔融室1体积的37%的氙气；

步骤二，放入原材料：打开冷却室2的第二自动门，将制备合金所用的若干种原材料放入到置于冷却室2的铜模具4的容置腔41中，然后再关闭冷却室2的第二自动门；

步骤三，冷却室抽气：用抽气泵将冷却室2抽气至10^-3torr的真空度；

步骤四，铜模具移入熔融室：打开熔融室1和冷却室2之间设置的第一自动门5，使原本置于冷却室2的铜模具4穿过第一自动门5后，进入熔融室1，然后关闭第一自动门5；

步骤五，熔融原材料：启动电弧枪组3，对置于铜模具4中的原材料进行熔融。

其中，步骤五熔融原材料具体包括以下步骤：

步骤A，第一次熔融：根据每种原材料的高度，调整电弧枪31与原材料之间的距离为2mm，启动电弧枪31，待原材料上产生电弧后马上将电弧枪31与原材料之间的距离调整为9mm；同时通过铜模具4的手动按钮使铜模具4左右移动，以使得利用电弧枪31使每种原材料初步熔融并相互熔接成板状熔汤；其中，在第一次熔融时，操作人员需要一边观察一边通过铜模具4的手动按钮使铜模具4左右移动；

步骤B，第二熔融：第一次熔融完成后，将电弧枪组3中的每个电弧枪31与板状熔汤之间的距离均调整为6mm；通过电弧枪组3的总开关同时启动每个电弧枪31，同时通过铜模具4的自动按钮使铜模具4以自动的方式进行左右移动一次，以完成第二次熔融；

步骤C，第三次熔融：重复第二次熔融的步骤，以完成第三次熔融；

其中，将第一次熔融、第二次熔融和第三次熔融合称为第一个循环熔融；

步骤D，冷却：第一个循环完成后，打开第一自动门5，将铜模具4移动到冷却室2中，然后关闭第一自动门5；往冷却室2中通入氙气，同时往铜模具4的底部开设的冷却管道6中通入温度为13.5℃的冷却水，以使铜模具4中的熔汤进行9分钟的冷却后变为固体状材料；其中，根据实际生产的需要，冷却管道6中也可以通入其它冷却液体；

步骤E，翻动材料并移入熔融室：将铜模具4中的固体状材料翻过来后，将铜模具4重新移入熔融室1，以准备进行第二个循环熔融；

步骤F，第二个循环熔融：按照第一次熔融、第二次熔融和第三次熔融的步骤，进行第二个循环熔融；第二个循环熔融完成后，铜模具4中的熔汤便能够用于制备合金。

本实施例的一种制备合金的熔融工艺，由于在对原材料进行熔融的过程中，利用八个电弧枪31对原材料进行熔融，并使铜模具4配合进行左右移动，并进行两个循环的熔融，从而不但能够使得原材料的熔融量大，而且能够使所制备的合金中各组成元素在结晶时分布均匀，避免了偏析现象的发生，从而能够提高合金的生产性能。而且，该熔融工艺，由于只需要进行两个循环的熔融，而且在熔融的过程中，只需要对材料翻动一次，即能够使合金中的各组成元素混合均匀，因此，该熔融工艺具有能够节约工艺时间的优点。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。