KR100653316B1

KR100653316B1 - Vacuum Arc Melting Apparatus

Info

Publication number: KR100653316B1
Application number: KR1020050021616A
Authority: KR
Inventors: 장세헌
Original assignee: 주식회사 지우기술
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2006-12-01
Also published as: KR20060100017A

Abstract

본 발명은, 진공아크용해장치에 관한 것으로서, 내부를 관찰할 수 있는 투시부를 갖는 챔버와; 상기 챔버 내부에 설치되는 일영역에 관통홀이 형성된 용융몰드와; 상기 용융몰드의 상측에 위치하며 아크를 발생시키는 전극봉과; 상기 챔버의 상부에 설치되고 상기 전극봉과 연결되어 상기 전극봉을 상하좌우로 이동시키는 전극봉이동수단과; 상기 챔버의 하부에 설치되어 상기 용융몰드와 연통되어 용융된 시편을 흡입하는 주조몰드와; 상기 주조몰드의 내부에서 상하로 이동하면서 상기 용융몰드의 관통홀을 개폐하는 개폐부재와; 상기 챔버 내부에 진공을 형성할 수 있는 진공펌프와; 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스공급원과; 상기 용융몰드와 상기 전극봉으로 전류를 공급하는 전원과; 상기 주조몰드와 연통되어 용융된 시편을 상기 용융몰드로부터 상기 주조몰드로 흡입시키는 흡입장치와; 상기 개폐부재를 상하로 이동시키는 실린더와; 상기 용융몰드에 놓여진 시편을 조작할 수 있도록 상기 챔버의 측벽으로부터 관통되어 상기 용융몰드의 상부영역에 위치하는 적어도 하나의 시편조작부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 균일한 조성을 가지며 큰 형상의 용융봉을 얻을 수 있는 진공아크용해장치가 제공된다. The present invention relates to a vacuum arc melting apparatus, comprising: a chamber having a see-through portion capable of observing an interior thereof; A molten mold having a through hole formed in one region of the chamber; An electrode rod positioned above the molten mold and generating an arc; An electrode rod moving means installed at an upper portion of the chamber and connected to the electrode to move the electrode up, down, left, and right; A casting mold installed at a lower portion of the chamber and communicating with the molten mold to suck the molten specimen; An opening and closing member for opening and closing a through hole of the molten mold while moving up and down inside the casting mold; A vacuum pump capable of forming a vacuum in the chamber; A gas supply source supplying gas into the chamber; A power supply for supplying current to the molten mold and the electrode; A suction device in communication with the casting mold and sucking the melted specimen from the molten mold into the casting mold; A cylinder for moving the opening and closing member up and down; And at least one specimen manipulation part penetrating from the sidewall of the chamber so as to manipulate the specimen placed in the molten mold and positioned in the upper region of the molten mold. Thereby, the vacuum arc melting apparatus which has a uniform composition and can obtain a molten rod of a big shape is provided.

Description

Vacuum Arc Melting Device {Vacuum Arc Melting Apparatus}

도 1은 종래기술에 따른 진공아크용해장치를 도시한 간략도,1 is a simplified view showing a vacuum arc melting apparatus according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 진공아크용해장치를 도시한 정면도Figure 2 is a front view showing a vacuum arc melting apparatus according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 진공아크용해장치를 도시한 측면도,Figure 3 is a side view showing a vacuum arc melting apparatus according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 진공아크용해장치의 용융몰드를 도시한 사시도, 4 is a perspective view showing a molten mold of a vacuum arc melting apparatus according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 진공아크용해장치의 전극봉과 전극봉이동수단 부분을 도시한 사시도,Figure 5 is a perspective view of the electrode rod and electrode moving means portion of the vacuum arc dissolving apparatus according to the present invention,

도 6은 본 발명에 따른 진공아크용해장치의 주조몰드부분을 도시한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view showing a casting mold portion of the vacuum arc melting apparatus according to the present invention.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing

1: 챔버 2: 용융몰드 1: Chamber 2: Melt Mold

3: 전극봉 4: 전극봉이동수단 3: electrode 4: electrode moving means

5: 주조몰드 6: 개패부재 5: casting mold 6: covering member

7: 시편조작부 11: 투시부 7: Specimen Control Unit 11: Perspective View

21: 용융홈 22: 시편대기홈 21: molten groove 22: specimen waiting groove

23: 관통홀 24: 냉각수로 23: through hole 24: cooling water passage

41: 벨로즈 52: 흡입관 41: bellows 52: suction line

61: 연결부재 81: 진공펌프 61: connecting member 81: vacuum pump

82: 진공배기관 83: 가스공급원 82: vacuum exhaust pipe 83: gas supply source

84: 전원 86: 흡입장치 84: power source 86: suction unit

87: 실린더 88: 가스공급관 87: cylinder 88: gas supply pipe

본 발명은 진공아크용해장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공중에서 텅스텐전극과 시편사이에 강력한 아크를 발생시켜 여러 가지 조성의 시료를 용융시킨 후 흡입과정을 통하여 복잡한 합금의 제조 및 특성 연구에 적합한 봉재를 얻을 수 있는 진공아크용해장치에 관한 것이다. The present invention relates to a vacuum arc dissolving device, and more particularly, to generate a strong arc between a tungsten electrode and a specimen in a vacuum to melt a sample of various compositions, suitable for the manufacture and characterization of complex alloys through the suction process It relates to a vacuum arc melting apparatus that can obtain a bar.

일반적으로 브레이징용 삽입금속, 고융점 고산화 금속의 합금, 아모퍼스(비정질)의 제조나 특수합금을 제조하기 위하여 진공아크용해장치가 사용되고 있다. 진공아크용해장치는 고순도의 합금을 얻기 위하여 진공의 불활성 가스 분위기 하에서 합금하고자 하는 금속을 아크를 발생시켜 용해하고 합금한다. In general, a vacuum arc melting apparatus is used to manufacture an insert metal for brazing, an alloy of a high melting point metal oxide, an amorphous (amorphous), or a special alloy. The vacuum arc dissolving apparatus generates arc to dissolve and alloy the metal to be alloyed under vacuum inert gas atmosphere to obtain high purity alloy.

도 1은 종래기술에 따른 진공아크용해장치를 도시한 간략도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 진공아크용해장치는 진공챔버(100)와, 진공챔버(100)의 내부에 원형의 반구홈으로 형성된 몰드(200)가 구비되고, 몰드(200)의 상측에 전극봉(300)이 위치하는 구조를 가진다. 이에 의하여, 전극봉(300)에 의하여 아크가 발생되며, 발생된 아크에 의해 몰드(200)에 위치한 시편이 용융된다. 용융 된 시편은 반구홈 형상을 가진 몰드(200)에서 자중에 의해 몰드(200)의 중앙으로 흘러들어 합금이 이루어진다. Figure 1 is a simplified diagram showing a vacuum arc melting apparatus according to the prior art. As shown in the figure, the vacuum arc melting apparatus according to the prior art is provided with a vacuum chamber 100, a mold 200 formed of a circular hemisphere groove in the vacuum chamber 100, the mold 200 The electrode 300 has a structure in which the upper side is located. As a result, an arc is generated by the electrode 300, and the specimen located in the mold 200 is melted by the generated arc. The molten specimen flows into the center of the mold 200 by its own weight in the mold 200 having a hemispherical groove shape to form an alloy.

하지만, 이러한 진공아크용해로는 용융된 합금이 자중에 의해 몰드의 중앙영역으로 모이기 때문에 합금되는 주조물의 크기가 제한되어 있으며 균일한 재질의 합금을 얻지 못하는 문제점이 있다. However, in such vacuum arc melting, the molten alloy is collected in the center region of the mold by its own weight, so that the size of the casting to be alloyed is limited and there is a problem in that an alloy of a uniform material cannot be obtained.

한편, 종래의 진공아크용해장치에서는 아크가 발생되는 주변만 용해되기 때문에 용융량이 적어 균일한 합금을 얻기 위해서는 표면층을 용해한 다음 시편을 뒤집어 다시 용해하는 작업을 반복한다. On the other hand, in the conventional vacuum arc dissolving apparatus, since only the arc is melted around, the melting amount is small, so that a uniform alloy is obtained.

따라서, 진공 및 불활성 가스 분위기 중에서 용융응고된 시편을 이동하거나 뒤집기 위하여 챔버내의 진공을 해제한 후, 챔버를 열어 합금을 다시 뒤집고 다시 진공상태에서 용융하기 때문에 작업시간이 매우 길어지는 문제점이 있다. Therefore, after releasing the vacuum in the chamber in order to move or reverse the melt-solidified specimen in the vacuum and inert gas atmosphere, there is a problem that the working time is very long because the chamber is opened, the alloy is inverted again and melted in vacuum again.

따라서 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 큰 규격의 주조물을 균일하게 합금할 수 있는 진공아크용해장치를 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to solve such a conventional problem, and to provide a vacuum arc dissolving apparatus capable of uniformly alloying a casting of a large size.

또한, 진공을 해제하지 않고 챔버내에서 용융이 일어나는 도중에 시편을 뒤집거나 이동하는 등 시편을 조작할 수 있는 진공아크용해장치를 제공함에 있다. In addition, the present invention provides a vacuum arc dissolving apparatus capable of manipulating a specimen, such as inverting or moving the specimen during melting in the chamber without releasing the vacuum.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부를 관찰할 수 있는 투시부를 갖는 챔버와; 상기 챔버 내부에 설치되고, 일영역에 관통홀이 형성된 용융몰드와; 상기 용융 몰드의 상측에 위치하여 아크를 발생시키는 전극봉과; 상기 챔버의 상부에 설치되고 상기 전극봉과 연결되어 상기 전극봉을 상하좌우로 이동시키는 전극봉이동수단과; 상기 챔버의 하부에 설치되어 상기 용융몰드의 관통홀과 연통되어 용융된 시편을 흡입하는 주조몰드와; 상기 주조몰드의 내부에서 상하로 이동하면서 상기 용융몰드의 관통홀을 개폐하는 개폐부재와; 상기 챔버 내부에 진공을 형성할 수 있는 진공펌프와; 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스공급원과; 상기 용융몰드와 상기 전극봉으로 전류를 공급하는 전원과; 상기 주조몰드와 연통되어 상기 용융몰드로부터 용융된 시편을 상기 주조몰드로 흡입시키는 흡입장치와; 상기 개폐부재를 상하로 이동시키는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공아크용해장치에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, a chamber having a see-through portion capable of observing the interior; A molten mold installed inside the chamber and having through holes formed in one region; An electrode rod positioned above the molten mold to generate an arc; An electrode rod moving means installed at an upper portion of the chamber and connected to the electrode to move the electrode up, down, left, and right; A casting mold installed at a lower portion of the chamber and communicating with a through hole of the molten mold to suck the molten specimen; An opening and closing member for opening and closing a through hole of the molten mold while moving up and down inside the casting mold; A vacuum pump capable of forming a vacuum in the chamber; A gas supply source supplying gas into the chamber; A power supply for supplying current to the molten mold and the electrode; A suction device communicating with the casting mold and sucking the specimen melted from the molten mold into the casting mold; It is achieved by a vacuum arc dissolving apparatus comprising a cylinder for moving the opening and closing member up and down.

여기서, 상기 용융몰드에 놓여진 시편을 조작할 수 있도록 상기 챔버의 측벽으로부터 관통되어 상기 용융몰드의 상부영역에 위치하는 적어도 하나의 시편조작부를 더 포함하는 것이 진공을 해제하지 않고 시편을 이동하거나 뒤집을 수 있어 바람직하다. 또한, 상기 주조몰드는 상기 챔버에 탈착가능하게 부착되는 것이 주조된 주조물을 용이하게 장치로부터 분리할 수 있어 더욱 바람직하다. Here, at least one specimen manipulation portion penetrating from the side wall of the chamber and located in the upper region of the molten mold to manipulate the specimen placed in the molten mold may move or flip the specimen without releasing the vacuum. It is preferable. Further, the casting mold is more preferably detachably attached to the chamber because it can easily separate the cast casting from the device.

상기 용융몰드의 중앙영역에는 용융홈이 형성되고, 상기 관통홀은 상기 용융홈의 중앙영역에 설치되며, 상기 용융홈의 주변에는 시편이 대기하는 시편대기홈이 형성되어, 시편대기홈에서 대기한 시편이 시편조작부의 작동에 의하여 용융홈으로 이동될 수 있다. The molten groove is formed in the center region of the molten mold, the through hole is installed in the center region of the molten groove, and a specimen waiting groove is formed in the vicinity of the molten groove, the specimen waits in the specimen waiting groove The specimen may be moved to the molten groove by the operation of the specimen control unit.

한편, 일단이 챔버의 상부에 결합하고, 타단이 전극봉이동수단의 일영역에 결합되는 벨로즈를 더 포함하는 것이 전극봉이동수단을 상하좌우로 이동할 수 있어 바람직하다.On the other hand, one end is coupled to the upper portion of the chamber, the other end is preferably further comprising a bellows coupled to one region of the electrode movement means can move the electrode movement means up, down, left and right.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 진공아크용융장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a vacuum arc melting apparatus according to the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.

도 2는 본 발명에 따른 진공아크용해장치를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 진공아크용해장치를 도시한 측면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 진공아크용해장치는 내부를 관찰할 수 있는 투시부(11)가 구비되고 내부에 진공이 형성될 수 있는 챔버(1)와, 챔버(1) 내부에 마련되는 용융몰드(2)와, 챔버(1) 내에서 용융몰드(2)의 상측에 위치하여 아크를 발생시키는 전극봉(3)과, 챔버(1) 상부에 부착되어 전극봉(3)을 상하좌우로 이동시키는 전극봉이동수단(4)과, 챔버(1)의 하부에 설치되어 용융된 시편을 흡입하는 주조몰드(5)와, 주조몰드(5)의 내부에 마련되는 개폐부재(6)와, 용융몰드(2)에 놓여진 시편을 조작하는 한 쌍의 시편조작부(7)와, 챔버(1)내부를 진공으로 형성하는 진공펌프(81)와, 챔버(1) 내부로 가스를 공급하는 가스공급원(83)과, 용융몰드(2)와 전극봉(3)으로 전류를 공급하는 전원(86)과, 주조몰드(5)와 연통되어 용융된 시편을 주조몰드(5)로 흡입시키는 흡입장치(86)와, 개폐부재(6)를 상하로 이동시키는 실린더(87)를 구비한다. Figure 2 is a front view showing a vacuum arc melting apparatus according to the present invention, Figure 3 is a side view showing a vacuum arc melting apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the vacuum arc dissolving apparatus is provided with a see-through portion 11 for observing the inside and the chamber 1, the vacuum can be formed therein, and the molten mold provided in the chamber (1) (2), an electrode rod 3 located above the molten mold 2 in the chamber 1 to generate an arc, and an electrode rod attached to the upper portion of the chamber 1 to move the electrode rod 3 up, down, left, and right. A moving mold 4, a casting mold 5 installed at the lower part of the chamber 1 to suck molten specimens, an opening and closing member 6 provided inside the casting mold 5, and a molten mold 2 A pair of specimen manipulators (7) for manipulating the specimens placed therein, a vacuum pump (81) for vacuuming the interior of the chamber (1), a gas supply source (83) for supplying gas into the chamber (1); A power source 86 for supplying electric current to the molten mold 2 and the electrode rod 3, a suction device 86 for communicating the molten specimen with the casting mold 5 to suck the molten specimen into the casting mold 5, The cylinder 87 which moves the opening / closing member 6 up and down is provided.

챔버(1)는 원통형으로 마련되고, 챔버(1)의 측벽에는 챔버(1) 내부를 관찰할 수 있는 투시부(11)가 마련된다. 투시부(11)는 투명재질의 강화유리 또는 파이렉스를 이용하여 제작된다. 또한, 챔버(1)의 상면에는 전극봉이동수단(4)가 설치될 수 있도록 상부개구부(12)가 형성되고, 하면에는 주조몰드(5)가 설치될 수 있도록 하 부개구부(13)가 형성된다. 또한, 챔버(1)의 측벽에는 시편조작부(7)가 설치될 수 있도록 한 쌍의 측면개구부(14)가 형성된다. The chamber 1 is provided in a cylindrical shape, and the side wall of the chamber 1 is provided with a see-through part 11 for observing the inside of the chamber 1. The see-through part 11 is manufactured using the tempered glass or Pyrex of the transparent material. In addition, the upper opening 12 is formed on the upper surface of the chamber 1 so that the electrode rod moving means 4 can be installed, and the lower opening 13 is formed on the lower surface so that the casting mold 5 can be installed. . In addition, a pair of side openings 14 are formed on the sidewall of the chamber 1 so that the specimen manipulation part 7 can be installed.

도 4는 본 발명에 따른 진공아크용해장치의 용융몰드를 도시한 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 용융몰드(2)는 구리재질로 마련되고, 챔버(1)의 내부 하면에 결합된다. 용융몰드(2)의 중앙영역에는 반구형상의 용융홈(21)이 형성되고, 용융홈(21)의 주변에는 다수의 시편대기홈(22)이 형성되어 있다. 용융홈(21)의 중앙저면에는 후술할 개폐부재(6)에 의해 개폐되는 관통홀(23)이 형성되어 있다. 한편, 용융몰드(2)는 후술한 전원(84)과 전기적으로 연결되어 있어 아크발생시 전극으로 이용되며, 이에 따라 시편은 용융몰드(2)에서 용융된다. 또한, 용융몰드(2)의 내부에는 냉각수가 순환할 수 있는 냉각수로(24)가 형성되어 있다. 냉각수는 도면에 도시되지 않은 냉각펌프에 의하여 냉각수로(24)를 따라 순환하면서 용융몰드(2)를 냉각시킨다. Figure 4 is a perspective view showing a molten mold of the vacuum arc melting apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the molten mold 2 is made of a copper material and is coupled to the inner lower surface of the chamber 1. A hemispherical molten groove 21 is formed in the central region of the molten mold 2, and a plurality of specimen waiting grooves 22 are formed around the molten groove 21. In the center bottom of the melting groove 21 is formed a through hole 23 which is opened and closed by the opening and closing member 6 to be described later. On the other hand, the molten mold (2) is electrically connected to the power source 84 described later is used as an electrode during arc generation, and thus the specimen is melted in the molten mold (2). In addition, a cooling water passage 24 through which cooling water can be circulated is formed in the molten mold 2. The cooling water cools the molten mold 2 while circulating along the cooling water path 24 by a cooling pump not shown in the drawing.

도 5는 본 발명에 따른 진공아크용해장치의 전극봉과 전극봉이동수단 부분을 도시한 간략도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 전극봉(3)은 전극봉이동수단(4)의 하단에 설치되어 챔버(1) 내부에 위치한다. 전극봉(3)은 텅스텐재질로 마련되어 상술한 구리재질의 용융몰드(2)와 함께 아크를 발생시킨다. 전극봉(3)은 전극봉이동수단(4)의 움직임에 따라 연동하여 챔버(1) 내에서 상하좌우로 이동될 수 있다. Figure 5 is a simplified view showing the electrode rod and electrode moving means portion of the vacuum arc dissolving apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the electrode 3 is installed at the lower end of the electrode moving means 4 is located inside the chamber (1). The electrode 3 is made of a tungsten material to generate an arc together with the above-described copper molten mold 2. The electrode 3 may be moved up, down, left and right in the chamber 1 in association with the movement of the electrode moving means 4.

전극봉이동수단(4)은 바(Bar)형상으로 마련되어, 챔버(1)의 상면에 형성된 상부개구부(11)를 통하여 챔버(1) 외부와 챔버(1) 내부에 걸쳐 설치된다. 전극봉이동수단(4)의 챔버(1) 외부측 부분은 작업자가 작업할 때의 손잡이로 사용되고, 챔 버(1) 내부측 부분의 하단에는 전극봉(3)이 결합된다. Electrode rod moving means (4) is provided in a bar shape (Bar), it is installed over the outside of the chamber 1 and the inside of the chamber 1 through the upper opening 11 formed on the upper surface of the chamber (1). The outer portion of the chamber 1 of the electrode moving means 4 is used as a handle when an operator works, and the electrode 3 is coupled to the lower end of the inner portion of the chamber 1.

한편, 전극봉이동수단(4)은 일단이 챔버(1)의 상부개구부(11)와 결합하고 타단이 전극봉이동수단(4)의 일영역에 결합하는 벨로즈(41)에 의해 챔버(1)에 부착된다. 따라서, 벨로즈(41)에 의해 전극봉이동수단(4)은 상하좌우로 이동될 수 있다. 또한, 벨로즈(41)의 양단은 챔버(1)의 상부개구부(11) 및 전극봉이동수단(4)과 각각 실링처리되어 결합되므로 챔버(1)에 진공이 형성되거나 아르곤 가스가 투입되더라도 챔버(1)의 내부가 외부로부터 밀폐된 상태를 유지할 수 있게 된다. 또한, 전극봉이동수단(4)의 외부에는 후술할 전원(84)으로부터 전극봉(3)으로 전원을 공급하는 절연케이블(미도시)이 설치되어 있다. Meanwhile, the electrode movement means 4 is connected to the chamber 1 by a bellows 41 having one end coupled to the upper opening 11 of the chamber 1 and the other end coupled to one region of the electrode movement means 4. Attached. Therefore, the electrode rod moving means 4 can be moved up, down, left and right by the bellows 41. In addition, since both ends of the bellows 41 are sealed and coupled to the upper opening 11 and the electrode movement means 4 of the chamber 1, the chamber 1 may be formed even if a vacuum is formed or argon gas is injected. The inside of 1) can be kept sealed from the outside. In addition, an insulation cable (not shown) for supplying power from the power source 84 to be described later to the electrode 3 is provided outside the electrode movement means 4.

도 6은 본 발명에 따른 진공아크용해장치의 주조몰드 부분을 도시한 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 주조몰드(5)는 용융몰드(2)의 용융홈(21)에 형성된 관통홀(23)과 연통되어 챔버(1)의 하부개구부(13)를 통하여 챔버(1) 외부에 탈착가능하게 설치된다. 주조몰드(5)는 주조하고자하는 형상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 본 설명에서는 주조되는 형상이 봉재인 것으로 하여 설명한다. 주조몰드(5)는 용융몰드(2)와 마찬가지로 구리재질로 마련되며, 봉재를 주조하기 위하여 길이방향의 긴 중공부(51)을 갖는다. 또한, 주조몰드(5)의 하부영역에는 후술할 흡입장치(86)와 주조몰드(5)를 연결시켜주는 흡입관(52)이 부착되어 있다. 즉, 흡입장치(86)의 작동에 의하여 흡입관(52)을 통하여 주조몰드(5) 내부의 공기가 흡입됨에 따라 용융몰드(2)의 용융홈(21)에서 용융된 시편은 관통홀(23)을 통하여 주조몰드(5)로 흡입되어 용융봉재가 형성된다. 한편, 챔버(1) 내부의 밀페상태를 유지 할 수 있도록 주조몰드(5)와 하부개구부(13) 사이는 실링처리되어 있다. 6 is a cross-sectional view showing a casting mold portion of the vacuum arc melting apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the casting mold 5 is in communication with the through-hole 23 formed in the molten groove 21 of the molten mold 2 through the lower opening 13 of the chamber 1 chamber (1) It is detachably installed on the outside. The casting mold 5 may have various shapes according to the shape to be cast. In this description, it is assumed that the shape to be cast is a bar. Like the molten mold 2, the casting mold 5 is made of a copper material, and has a long hollow portion 51 in the longitudinal direction in order to cast the rod. In addition, a suction pipe 52 connecting the suction device 86 and the casting mold 5 to be described later is attached to the lower region of the casting mold 5. That is, as the air inside the casting mold 5 is sucked through the suction pipe 52 by the operation of the suction device 86, the specimen melted in the molten groove 21 of the molten mold 2 is passed through the through hole 23. It is sucked into the casting mold 5 through the molten bar is formed. On the other hand, between the casting mold 5 and the lower opening 13 is sealed to maintain the sealed state inside the chamber (1).

개폐부재(6)는 주조몰드(5)의 내부에 마련된다. 개폐부재(6)는 용융홈(21)에 형성된 관통홀(23)을 개폐하도록 주조몰드(5)의 내경보다 작은 지름을 갖는 작은 원기둥형상을 가진다. 즉, 개폐부재(6)는 주조몰드(5)의 내부에서 상하로 이동될 수 있도록 설치되어, 주조몰드(5)의 상단에 위치할 경우 용융홈(21)의 관통홀(23)을 폐쇄하여 시편이 용융홈(21)에 놓여지도록 지지하고, 시편이 용융홈(21)에서 용융된 후, 개폐부재(6)는 주조몰드(5)의 하부로 이동하여 관통홀(23)을 개방함과 동시에 용융액이 주조몰드(5)의 내부로 흡입될 수 있도록 한다. 한편, 주조몰드(5)의 형상에 따라 개패부재(6)의 형상이 다양하게 마련될 수 있음은 물론이다. 또한, 개폐부재(6)의 하면에는 후술할 실린더(87)와 연결될 수 있는 연결부재(61)가 마련된다. 따라서, 개폐부재(6)는 실린더(87)의 작동에 의해 주조몰드(5)의 내부에서 상하로 이동될 수 있다. The opening and closing member 6 is provided inside the casting mold 5. The opening and closing member 6 has a small cylindrical shape having a diameter smaller than the inner diameter of the casting mold 5 to open and close the through hole 23 formed in the molten groove 21. That is, the opening / closing member 6 is installed to be moved up and down inside the casting mold 5, and when the opening member 6 is located at the top of the casting mold 5 to close the through hole 23 of the molten groove 21. After the specimen is supported to be placed in the molten groove 21 and the specimen is melted in the molten groove 21, the opening / closing member 6 moves to the lower portion of the casting mold 5 to open the through hole 23. At the same time, the melt can be sucked into the casting mold 5. On the other hand, according to the shape of the casting mold 5 can be provided in a variety of shapes of the opening and closing member (6). In addition, the lower surface of the opening and closing member 6 is provided with a connecting member 61 that can be connected to the cylinder 87 to be described later. Thus, the opening and closing member 6 can be moved up and down inside the casting mold 5 by the operation of the cylinder 87.

한편, 도5에 도시된 것처럼 시편조작부(7)는 챔버(1)의 측벽에 서로 마주보도록 한 쌍으로 마련된다. 즉, 챔버(1)의 측벽의 측면개구부(14)를 통하여 챔버(1) 내부와 챔버(1) 외부에 걸쳐 긴 바(Bar)형상으로 마련되며, 챔버(1) 외부 부분은 손잡이부(71), 챔버(1) 내부 부분은 조작부(72)로 나뉘어 진다. 즉, 챔부 외부의 손잡이부(71)를 조작하여 챔버(1) 내부의 조작부(72)를 조정한다. 조작부(72)는 챔버(1) 내부에 마련된 용융몰드(2)에 근접하도록 위치하여, 손잡이부(72)의 작동에 따라 용융홈(21)에 놓여진 시편을 뒤집거나, 시편대기홈(22)에 위치한 시편을 용융홈(21)으로 이동시킨다. 또한, 시편조작부(7)와 측면개구부(14)는 실링처리되어 있어 챔버(1) 내부는 외부로부터 밀폐상태를 유지할 수 있다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 5, the specimen manipulation units 7 are provided in pairs to face each other on the sidewall of the chamber 1. That is, it is provided in the shape of a long bar from the side opening 14 of the side wall of the chamber 1 to the inside of the chamber 1 and the outside of the chamber 1, the outer portion of the chamber 1 is the handle portion 71 The inner part of the chamber 1 is divided into an operation unit 72. That is, the operation part 72 inside the chamber 1 is adjusted by operating the handle part 71 outside the chamber part. The operation unit 72 is positioned to be close to the molten mold 2 provided in the chamber 1, and inverts the specimen placed in the molten groove 21 according to the operation of the handle 72, or the specimen waiting groove 22. Move the specimen located in the molten groove (21). In addition, the specimen manipulation portion 7 and the side opening 14 are sealed so that the inside of the chamber 1 can be kept sealed from the outside.

진공펌프(81)는 챔버(1)의 외부에 마련되어, 챔버(1)와 연통된 진공배기관(82)을 통하여 챔버(1) 내부를 진공으로 형성한다. 또한, 가스공급원(83)은 챔버(1)와 연통된 가스공급관(88)을 통하여 진공이 형성된 챔버(1) 내부에 반응가스인 아르곤 가스를 주입한다. The vacuum pump 81 is provided outside the chamber 1 to form a vacuum inside the chamber 1 through the vacuum exhaust pipe 82 communicating with the chamber 1. In addition, the gas supply source 83 injects argon gas, which is a reaction gas, into the chamber 1 in which the vacuum is formed through the gas supply pipe 88 communicating with the chamber 1.

전원(84)은 용융몰드(2)와 전극봉(3)에 직류전류를 공급하도록 챔버(1) 외부에 설치된다. 전극봉(3)으로는 전극봉이동수단(4)를 통하여 전류가 공급된다. 절연 케이블이 전극봉이동수단(4)의 외부에 설치되어 전원(84)으로부터 전극봉(3)까지 전류가 공급된다. The power source 84 is installed outside the chamber 1 to supply a DC current to the molten mold 2 and the electrode 3. The electrode 3 is supplied with current through the electrode moving means 4. An insulated cable is provided outside the electrode moving means 4 to supply current from the power supply 84 to the electrode 3.

한편, 실린더(87)는 주조몰드(5)의 하부에 설치되고, 개폐부재(6)의 하면에 설치된 연결부재(61)와 연결되며, 주조몰드(5) 내부에서 개폐부재(6)를 상하로 이동시킨다. 실린더(87)는 공압 또는 유압실린더로 마련된다. On the other hand, the cylinder 87 is installed in the lower portion of the casting mold 5, and connected to the connecting member 61 provided on the lower surface of the opening and closing member 6, the opening and closing member 6 in the casting mold (5) up and down Move to. The cylinder 87 is provided with a pneumatic or hydraulic cylinder.

지금부터는 상술한 진공아크용해장치의 작동에 대하여 설명한다. The operation of the vacuum arc melting apparatus described above will now be described.

챔버(1) 내에 설치된 용융몰드의 시편대기홈에 위치한 시편 중 하나를 시편조작부(7)를 이용하여 용융홈(21)에 위치시킨다. 즉, 작업자가 시편조작부(7)의 손잡이부(71)를 작동하여 조작부(72)를 이동시켜 시편을 시편대기홈(22)으로부터 용융홈(21)으로 이동시킨다. 용융홈(21)의 관통홀(23)은 개폐부재(6)에 의하여 폐쇄되어 있으므로 시편은 용융홈(21)에 위치할 수 있다. One of the specimens located in the specimen standby groove of the molten mold installed in the chamber 1 is positioned in the molten groove 21 using the specimen manipulation part 7. That is, the operator operates the handle 71 of the specimen manipulation unit 7 to move the operation unit 72 to move the specimen from the specimen standby groove 22 to the molten groove 21. Since the through hole 23 of the melting groove 21 is closed by the opening / closing member 6, the specimen may be located in the melting groove 21.

이어, 진공펌프에 의하여 챔버(1) 내부의 공기를 외부로 배출하고, 챔버(1) 내부에 진공을 형성한다. 진공이 형성된 챔버(1) 내부로 가스공급펌프(83)를 이용 하여 아르곤 가스를 주입한다. 챔버(1) 내부가 아르곤 가스 분위기가 조성된 후, 전원(84)으로부터 용융몰드(2)와 전극봉(3)에 전류가 공급된다. 일반적으로 약 500A의 전류가 공급된다. Subsequently, air in the chamber 1 is discharged to the outside by a vacuum pump, and a vacuum is formed in the chamber 1. Argon gas is injected into the chamber 1 in which the vacuum is formed by using the gas supply pump 83. After the argon gas atmosphere is formed inside the chamber 1, current is supplied from the power source 84 to the molten mold 2 and the electrode 3. Typically about 500A of current is supplied.

전류가 공급되면서, 전극봉이동수단(4)을 조작하여 전극봉(3)을 용융몰드(2)의 용융홈(21)에 순간적으로 접촉시킨다. 전극봉이동수단(4)은 챔버(1)와 벨로즈(41)에 의해 결합되어 있으므로, 벨로즈(41)의 작동으로 상하좌우로 이동될 수 있다. 전극봉이동수단(4)을 이용하여 전극봉(3)이 용융홈(21)에 접촉하는 순간 아크가 발생되고, 발생된 아크에 의하여 시편이 용융된다. 한편, 상술한 시편조작부(7)를 조작하거나 전극봉(3)을 이동시킬 때, 챔버(1)에 설치된 투시부(11)를 통하여 챔버(1) 내부를 관찰할 수 있다. While the electric current is supplied, the electrode moving means 4 is operated to bring the electrode 3 into contact with the molten groove 21 of the molten mold 2 instantaneously. Since the electrode rod moving means 4 is coupled by the chamber 1 and the bellows 41, it can be moved up, down, left, and right by the operation of the bellows 41. An arc is generated when the electrode 3 is in contact with the melting groove 21 using the electrode moving means 4, and the specimen is melted by the generated arc. On the other hand, when operating the above-described specimen manipulation unit 7 or moving the electrode 3, it is possible to observe the inside of the chamber 1 through the see-through section 11 provided in the chamber (1).

시편이 일정정도 용융되어 시편을 뒤집어야 할 경우에는 시편조작부(7)를 이용하여 시편을 뒤집을 수 있다. 시편조작부(7)의 손잡이부(71)를 작업자가 조작하면, 시편조작부(71)의 조작부(72)가 작업자의 조작에 의해 시편을 핸들링할 수 있게 된다. 시편조작부(7)를 이용하여 시편을 뒤집은 후, 계속하여 시편을 용융할 수 있다. 한편, 시편의 용융시 발생되는 가스는 진공배기관(82)을 통하여 외부로 배출 된다. When the specimen is melted to some extent and needs to be inverted, the specimen may be inverted using the specimen manipulation part 7. When the operator manipulates the handle portion 71 of the specimen manipulation portion 7, the manipulation portion 72 of the specimen manipulation portion 71 can handle the specimen by the operator's manipulation. After the specimen is inverted using the specimen manipulation unit 7, the specimen may be continuously melted. On the other hand, the gas generated during melting of the specimen is discharged to the outside through the vacuum exhaust pipe (82).

용융이 완료되면, 흡입장치(86)가 작동하여 주조몰드(5) 내의 공기가 흡입장치(86)에 의하여 외부로 배출되어 주조몰드(5) 내부의 압력이 낮아져 흡입이 시작된다. 주조몰드(5)의 흡입이 시작되면, 실린더(87)가 작동하여 개폐부재(6)를 주조몰드(5) 내부의 하부영역로 이동시킨다. 개폐부재(6)가 주조몰드(5)의 내부에서 하 부로 이동됨에 따라 용융홈(21)의 관통홀(23)은 개방된다. 따라서, 관통홀(23)이 개방되고 흡입장치(86)의 흡입에 의하여 용융된 시편의 용융액은 주조몰드(5)로 흡입된다. When the melting is completed, the suction device 86 is operated so that the air in the casting mold 5 is discharged to the outside by the suction device 86, the pressure inside the casting mold 5 is lowered to start the suction. When the suction of the casting mold 5 starts, the cylinder 87 is operated to move the opening and closing member 6 to the lower region inside the casting mold 5. As the opening and closing member 6 moves downward from the inside of the casting mold 5, the through hole 23 of the molten groove 21 is opened. Therefore, the through hole 23 is opened and the molten liquid of the specimen melted by the suction of the suction device 86 is sucked into the casting mold 5.

주조몰드(5)로 흡입된 용융액은 주조몰드(5) 내부에서 고상으로 변함에 따라 주조몰드(5)의 내부형상에 대응하는 형상의 용융봉재가 제조된다. 즉, 자중에 의하여 용융몰드의 하부에서 모여 합금되는 것에 비하여, 용융된 용융액을 주조몰드(5)를 통하여 흡입장치(86)를 이용하여 흡입하기 때문에 보다 균일하고 큰 형상의 용융봉재를 얻을 수 있게 된다. 이어, 주조몰드(5)에서 용융봉재가 주조된 후, 주조몰드(5)를 챔버(1)로부터 분리하여, 주조몰드(5)로부터 용융봉재를 용이하게 꺼낼 수 있다. As the molten liquid sucked into the casting mold 5 turns into a solid phase inside the casting mold 5, a molten rod material having a shape corresponding to the internal shape of the casting mold 5 is manufactured. That is, the molten molten liquid is sucked by the suction device 86 through the casting mold 5 as compared with the alloy collected and alloyed in the lower part of the molten mold due to its own weight. do. Subsequently, after the molten bar material is cast in the casting mold 5, the casting mold 5 may be separated from the chamber 1, and the molten bar material may be easily taken out of the casting mold 5.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 큰 규격의 용융봉재를 균일하게 합금할 수 있는 진공아크용해장치가 제공된다. As described above, according to the present invention, there is provided a vacuum arc dissolving apparatus capable of uniformly alloying a molten rod material of a large size.

또한, 진공상태에서 시편을 뒤집거나 이동하는 등 시편을 챔버 내부에서 쉽게 조작할 수 있는 진공아크용해장치가 제공된다. In addition, there is provided a vacuum arc dissolving apparatus that can easily manipulate the specimen inside the chamber, such as inverting or moving the specimen in a vacuum state.

Claims

A chamber having a see-through portion capable of observing the interior;

A molten mold installed inside the chamber and having through holes formed in one region;

An electrode rod positioned above the molten mold to generate an arc;

An electrode rod moving means installed at an upper portion of the chamber and connected to the electrode to move the electrode up, down, left, and right;

A casting mold attached to a lower portion of the chamber and communicating with a through hole of the molten mold to suck the molten specimen;

An opening and closing member for opening and closing a through hole of the molten mold while moving up and down inside the casting mold;

A vacuum pump capable of forming a vacuum in the chamber;

A gas supply source supplying gas into the chamber;

A power supply for supplying current to the molten mold and the electrode;

A suction device communicating with the casting mold and sucking the specimen melted from the molten mold into the casting mold;

A cylinder for moving the opening and closing member up and down;

And at least one specimen manipulation portion penetrating from the sidewall of the chamber to manipulate the specimen placed in the molten mold and positioned in the upper region of the molten mold.

delete

The method of claim 1,

The casting mold is a vacuum arc melting apparatus, characterized in that detachably attached to the chamber.

The method of claim 3,

The molten mold comprises a molten groove formed in the central region and a plurality of specimen standby grooves formed around the molten groove, the through hole is a vacuum arc melting apparatus, characterized in that provided in the central region of the molten groove.

The method of claim 4, wherein

And one end coupled to an upper portion of the chamber, and the other end coupled to one region of the electrode movement means, so that the electrode movement means moves up, down, left and right.