Развитие технологий электронно-лучевой плавки металлов в ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины

Abstract

Показано, что технология электронно-лучевой плавки является наиболее перспективным процессом получения качественных особо чистых слитков металлов и сплавов. Работы по созданию этих технологий начаты в ИЭС им. Е. О. Патона в 1960-е годы. Для практической реализации технологии электронно-лучевой плавки в ИЭС им. Е. О. Патона созданы специалиированные электронно-лучевые установки разнообразных конструкций. Разработаны математические модели процессов рафинирования, испарения и кристаллизации при электронно-лучевой плавке. Проведенные исследовательские работы показали, что технология электронно-лучевой плавки является наиболее эффективным и экономически оправданным способом получения особо чистых ниобия, тантала, ванадия, циркония, меди и многих других металлов. Разработаны технологии для промышленного применения данного способа при получении слитков цветных металлов и их сплавов. Ведутся работы по усовершенствованию существующих и разработке новых сплавов для нужд отечественной промышленности, медицины и оборонного сектора, а также технологии их выплавки способом электронно-лучевой плавки.

Показано, що технологія електронно-променевої плавки є найбільш перспективним процесом отримання якісних особливо чистих зливків металів і сплавів. Роботи зі створення цих технологій розпочаті в ІЕЗ ім. Є. О. Патона в 1960-і роки. Для практичної реалізації технології електронно-променевої плавки в ІЕЗ ім. Е. О. Патона створені спеціалізовані електронно-променеві установки різноманітних конструкцій. Розроблено математичні моделі процесів рафінування, випаровування і кристалізації при електронно-променевій плавці. Проведені дослідні роботи показали, що технологія електронно-променевої плавки є найбільш ефективним і економічно виправданим способом одержання особливо чистих ніобію, танталу, ванадію, цирконію, міді і багатьох інших металів. Розроблено технології для промислового застосування способу електронно-променевої плавки при отриманні зливків кольорових металів та їх сплавів. Ведуться роботи з удосконалення існуючих і розробці нових сплавів для потреб вітчизняної промисловості, медицини та оборонного сектора, а також технології їх виплавки способом електронно-променевої плавки.

It is shown that the technology of electron beam melting is the most challenging process for producing of quality extra-pure ingots of metals and alloys. The works on the development of these technologies were started at the E.O. Paton Electric Welding Institute in the 60s of the last century. To realize the technologies of electron beam melting in practice, the specialized electron beam installations of various designs were designed and manufactured at the E.O. Paton Electric Welding Institute. Mathematical models of the processes of refining, evaporation and solidification in electron beam melting were developed. The carried out research works showed that the technology of electron beam melting is the most effective and economically justified method of producing extra-pure niobium, tantalum, vanadium, zirconium, copper and many other metals. The technologies were developed for industrial application of this method for producing ingots of non-ferrous metals and their alloys. The works are carried out for the improvement of existing and development of new alloys for the needs of domestic industry, medicine and defense sector, as well as technology of their melting by the electron beam melting method.