當(dang)前，世界上許(xu)多國(guo)家(jia)，特別是發達國(guo)家(jia)，為了開展(zhan)空(kong)間技(ji)術、占領(ling)空(kong)間范疇(chou)、加(jia) 快實現(xian)國(guo)防現(xian)代(dai)化、加(jia)強國(guo)防力量，不惜斥巨資(zi)，爭先恐后地競(jing)相開發和制作先進的航 空(kong)、航 天、帆海設備(bei)，如：宇宙(zhou)飛(fei)船、國(guo)際空(kong)間站、人造(zao)衛星(xing)、核潛(qian)艇(ting)、噴氣式(shi)長途轟(hong)炸機、原子(zi)能、火箭、導彈(dan)等(deng)設備(bei)。

可是，這些尖 端設(she)備對制作它的資料(liao)性(xing)能(neng)要求十分嚴格，對所用的鋼材、合金、毛坯(pi)提出高(gao) 純 度(du)、高(gao)均勻性(xing)、耐高(gao)溫、耐高(gao)壓、抗沖擊、抗 疲 勞等一(yi)(yi)系列特別(bie)嚴格要求，尤其是對資料(liao)性(xing)能(neng)的穩定性(xing)、一(yi)(yi)致(zhi)性(xing)和牢靠(kao)性(xing)要求十分高(gao)。

可是，滿(man)意這些(xie)要求，已(yi)非眾所周(zhou)知(zhi)的一般鍛(duan)煉設(she)備所能完成的。為此，冶金工作者們，為了進步和(he)改善宇航設(she)備上(shang)的特(te)別鋼(gang)和(he)合金的質量和(he)純度，長期進行研討(tao)和(he)討(tao)論新的熔煉設(she)備和(he)工藝(yi)。

通(tong)過(guo)(guo)大量的體系的理(li)論(lun)和實(shi)踐研(yan)討(tao)(tao)，以及從熱力(li)學和動力(li)學等方面研(yan)討(tao)(tao)和討(tao)(tao)論(lun)冶金過(guo)(guo)程中的物理(li)化學反響機理(li)，得出的重要結(jie)論(lun)是：可以滿(man)意(yi)上述(shu)要求的工藝便是在真(zhen)空(kong)室(shi)內進(jin)行宇航資料(liao)的鍛煉。

這是因為：（1）在(zai)真(zhen)空狀(zhuang)態(tai)下，可以(yi)避免被(bei)熔(rong)煉(lian)金屬及合金同非金屬攙雜物(wu)資生化學(xue)反響；（2）在(zai)真(zhen)空狀(zhuang)態(tai)下，可以(yi)鏟除液態(tai)熔(rong)融金屬中的(de)(de)有害的(de)(de)可溶解氣體(ti)和污染物(wu)，以(yi)進步(bu)被(bei)熔(rong)金屬的(de)(de)純度。

就目前國內外工業水平來看，可以圓 滿 完成鍛煉上述資料的設備首要有以下3種，這便是：真空感應熔煉爐、真空自耗電弧爐和電渣重熔爐。即：欲快速開展航天航空工業，必須大力開發這3種高檔鍛煉設備及其新工藝。

1真空感應熔煉爐（VIM）

世界上第 一臺真空感應爐是于1917年在德國誕生的，用于熔煉飛機和火箭發動機的引擎。真空感應熔煉爐是真空冶金范疇中應用蕞廣的設備之一。

事實證(zheng)明(ming)，宇航、導 彈、火(huo)箭、原子(zi)能設備和電子(zi)工業所需求(qiu)的(de)合金和特別鋼，占有適當比例的(de)產(chan)品是(shi)選用真空感應熔煉爐(lu)出(chu)(chu)產(chan)出(chu)(chu)來的(de)。

例如，鎳(nie)基、鈷基、鐵(tie)基高(gao)溫合(he)(he)金選用(yong)真(zhen)空(kong)感應熔(rong)煉(lian)爐工(gong)(gong)藝(yi)熔(rong)煉(lian)時，其(qi)熱加工(gong)(gong)性能(neng)和機械性能(neng)明顯進步(bu)。像不(bu)銹鋼(gang)、耐(nai)熱鋼(gang)、超 高(gao) 強度鋼(gang)、工(gong)(gong)具鋼(gang)、軸(zhou)承(cheng)鋼(gang)，以(yi)及磁性資(zi)料、彈性合(he)(he)金、膨脹(zhang)合(he)(he)金等簡(jian)直均選用(yong)真(zhen)空(kong)感應熔(rong)煉(lian)爐來熔(rong)煉(lian)，以(yi)確保資(zi)料性能(neng)和質(zhi)量。

此外，跟著(zhu)二(er)次重(zhong)熔工藝(yi)的(de)開展，真空感(gan)應熔煉爐(lu)(lu)的(de)另一用處是為真空自耗電弧(hu)爐(lu)(lu)或電渣重(zhong)熔爐(lu)(lu)供給(gei)高(gao)質量(liang)的(de)自耗電及(ji)，以及(ji)出產(chan)母合(he)金(jin)供精細鑄造用。

眾所周知(zhi)，真(zhen)空(kong)(kong)感(gan)應熔煉爐工藝，對(dui)金屬的(de)熔化、精(jing)粹和合金化的(de)整個過程(cheng)，均是在真(zhen)空(kong)(kong)狀態下進行的(de)，因(yin)而避免了相同(tong)氣(qi)相的(de)相互(hu)效果而污染(ran)。其(qi)次，在真(zhen)空(kong)(kong)條件下，碳具有很強的(de)脫(tuo)氧才能，其(qi)脫(tuo)氧產品(pin)CO不(bu)斷被抽至體(ti)系之外，克(ke)服了選(xuan)用(yong)金屬脫(tuo)氧劑(ji)脫(tuo)氧的(de)污染(ran)問(wen)題。

真空(kong)感應熔煉(lian)爐工藝可(ke)精 確地操控(kong)合金的(de)(de)化學(xue)成分(fen)，關于(yu)含(han)有和氧、氮親(qin)和力強(qiang)的(de)(de) 活 性元(yuan)素Al、Ti、B、Zr等(deng)，可(ke)操控(kong)在很少的(de)(de)范圍內對低熔點易揮發的(de)(de)金屬雜質，如Pb、Bi、Sn、Sb等(deng)能蒸(zheng)發去除，這對進步資(zi)料性能起(qi)到重要效果(guo)(guo)。強(qiang)烈(lie)的(de)(de)感應拌和效果(guo)(guo)，能加 快其反響速(su)度(du)，這關于(yu)熔池溫度(du)均勻、化學(xue)成分(fen)均勻等(deng)方面很有 效果(guo)(guo)。

真空感應熔(rong)煉(lian)工(gong)藝能得到迅速(su)開展，和航 空 航 天(tian)工(gong)業所(suo)需(xu)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)合(he)(he)金(jin)(jin)資料有密(mi)切關系，如宇航、導 彈(dan)、火(huo)箭、原子(zi)能等設備所(suo)需(xu)的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)合(he)(he)金(jin)(jin)。在未選用(yong)真空熔(rong)煉(lian)辦法出(chu)產(chan)的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)合(he)(he)金(jin)(jin)，其蕞高(gao)(gao)(gao)工(gong)作溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般只要(yao)750~810℃；而選用(yong)真空熔(rong)煉(lian)辦法出(chu)產(chan)的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)合(he)(he)金(jin)(jin)，其蕞高(gao)(gao)(gao)工(gong)作溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)可到達980~1090℃的水平。這首要(yao)是因為(wei)選用(yong)真空感應熔(rong)煉(lian)爐熔(rong)煉(lian)的鎳基、鐵基、鈷基高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)合(he)(he)金(jin)(jin)時，降(jiang)低了空隙(xi)元素O2、N2、H2，能徹 底鏟除(chu)非金(jin)(jin)屬(shu)攙(chan)雜(za)(za)物，以及去除(chu)低熔(rong)點有害金(jin)(jin)屬(shu)雜(za)(za)質(zhi)，如Pb、Bi、Sb、Cu、Sn、Te等。

真空感(gan)應熔(rong)煉爐的(de)設(she)備首要由爐殼(ke)、感(gan)應器、坩(gan)堝(guo)、傾爐機(ji)構、錠(ding)模機(ji)構、供電設(she)備，以及(ji)水冷(leng)體(ti)系(xi)(xi)等(deng)(deng)組成。爐殼(ke)上附設(she)有調(diao)查、測溫、加料、取(qu)樣(yang)、搗料等(deng)(deng)設(she)備。爐體(ti)外(wai)配備有真空體(ti)系(xi)(xi)、供電體(ti)系(xi)(xi)和(he)操控體(ti)系(xi)(xi)等(deng)(deng)。真空感(gan)應熔(rong)煉爐有間歇式和(he)半接(jie)連(lian)式兩種，可做成立式或臥式。

真(zhen)空感應(ying)熔煉爐(lu)在(zai)結(jie)構設計上需(xu)考慮的重要(yao)問題是避免(mian)真(zhen)空放電(dian)(dian)，為此(ci)，關于爐(lu)殼內的所有(you)帶電(dian)(dian)體都(dou)需(xu)求通過絕緣處理，而且感應(ying)器在(zai)結(jie)構上應(ying)沒有(you)尖角、毛刺和銳棱。

綜(zong)上(shang)所述，真(zhen)空(kong)感(gan)應熔(rong)煉爐具有(you)(you)以(yi)下(xia)特色：（1）在(zai)真(zhen)空(kong)狀(zhuang)態(tai)下(xia)，可以(yi)熔(rong)煉一些寶貴(gui)的(de)活潑金(jin)屬，如(ru)鈦合金(jin)等；（2）在(zai)真(zhen)空(kong)狀(zhuang)態(tai)下(xia)，可以(yi)杜絕被熔(rong)煉金(jin)屬和合金(jin)，同非(fei)金(jin)屬攙雜物(wu)資生化學反(fan)響(xiang)。（3）在(zai)真(zhen)空(kong)狀(zhuang)態(tai)下(xia)，可以(yi)鏟除(chu)液態(tai)熔(rong)融金(jin)屬中的(de)有(you)(you)害可溶解氣(qi)體(ti)和污染(ran)物(wu)。

從產品應用(yong)上看，首要用(yong)于出產宇航、導 彈、火箭、原(yuan)子(zi)(zi)能和電子(zi)(zi)工業所需的(de)高(gao)溫合金、超 高(gao) 強度鋼、不銹鋼，以及其他特(te)別用(yong)處的(de)合金。