Introducción a la tecnología de fusión por haz de electrones (EBM)

El proceso de fusión por haz de electrones se caracteriza por un entorno de alto vacío para la fusión (el vacío de fusión es generalmente entre 10 y 10 Pa), la temperatura del baño de fusión y su distribución se pueden controlar durante la fusión y el tiempo de mantenimiento del baño de fusión puede ajustarse dentro de una amplia gama; la fusión se lleva a cabo en un crisol de cobre refrigerado por agua (cristalizador), lo que evita eficazmente que el líquido metálico se contamine con materiales refractarios.

Por tanto, se puede decir que la fusión por haz de electrones proporciona un medio indispensable para refinar algunos materiales metálicos, especialmente los metales refractarios.

Hay tres reacciones metalúrgicas básicas en el proceso de fusión por haz de electrones: 

(1) desgasificación. La fusión por haz de electrones elimina el hidrógeno de la mayoría de los metales, y la eliminación del hidrógeno es fácil, generalmente antes de que la carga del horno se derrita: debido al alto vacío, se puede controlar la temperatura del baño de fusión y el tiempo en estado líquido, y el efecto de desnitrificación también es alto.

(2) Volatilización de impurezas metálicas. A la temperatura de fusión del haz de electrones, las impurezas de todos los metales con una presión de vapor más alta que el metal base se eliminan por volatilización en diversos grados. 

(3) Eliminación de inclusiones no metálicas. Inclusiones de óxido y nitruro en la temperatura de fusión del haz de electrones y vacío, es posible descomponer [O] y [N] para ser eliminado; [O] también se puede eliminar a través de la reacción de carbono-oxígeno; además, las características de solidificación secuencial de abajo hacia arriba del lingote también conducen a la flotación de inclusiones no metálicas.