چرا تنگستن بالاترین نقطه ذوب را در بین فلزات دارد؟

ذوب آلیاژهای تنگستن به دلیل نقطه ذوب بسیار بالای آنها یک کار چالش برانگیز است. تجهیزات ویژه و فرآیندهای با دمای بالا معمولاً مورد نیاز است. در اینجا روش های رایج برای ذوب آلیاژهای تنگستن آورده شده است:

ذوب قوس

اصل: ذوب قوس از گرمای با دمای بالا تولید شده توسط قوس الکتریکی برای ذوب آلیاژهای تنگستن استفاده می کند. این روش را می توان در غیاب هوا انجام داد و آن را برای ذوب تنگستن و آلیاژهای آن در دمای بالا مناسب می کند.
تجهیزات: کوره های قوس الکتریکی (مانند کوره های قوس الکتریکی) برای تامین دمای بالا مورد نیاز استفاده می شوند.
مزایا: می تواند دماهای بسیار بالایی ایجاد کند، که آن را برای ذوب تنگستن و آلیاژهای آن ایده آل می کند. همچنین می توان آن را در فضای خلاء یا گاز بی اثر برای کاهش اکسیداسیون هدایت کرد.

ذوب لیزری

اصل: پرتوهای لیزر پرانرژی گرما را روی سطح آلیاژ تنگستن متمرکز می‌کنند و دقیقاً قدرت لیزر را برای گرم کردن آلیاژ بالاتر از نقطه ذوب آن کنترل می‌کنند.
تجهیزات: تجهیزات ذوب لیزر معمولاً برای ذوب در مقیاس کوچک یا پردازش دقیق استفاده می شود.
مزایا: دقت بالا، مناسب برای ذوب موضعی.

ذوب گرمایش القایی

اصل: از القای الکترومغناطیسی برای گرم کردن آلیاژ تنگستن تا نقطه ذوب آن استفاده می شود. کوره‌های القایی از طریق جریان‌های فرکانس بالا جریان‌های گردابی را در آلیاژ تولید می‌کنند و به سرعت فلز را تا دمای ذوب گرم می‌کنند.
تجهیزات: کوره های القایی با فرکانس بالا.
مزایا: گرمایش سریع، کنترل دقیق فرآیند گرمایش، و می توان آن را در محیط گاز بی اثر برای جلوگیری از اکسیداسیون انجام داد.

روش کاهش هیدروژن

اصل: گاز هیدروژن در ترکیب با دماهای بالا برای کاهش اکسیدهای تنگستن به تنگستن فلزی استفاده می شود. پس از کاهش، آلیاژ بیشتر گرم می شود تا ذوب شود.
تجهیزات: کوره های کاهش هیدروژن.
مزایا: مناسب برای کاهش اکسیدهای تنگستن و ذوب آلیاژهای تنگستن، ایده آل برای پردازش آلیاژهای تنگستن.

روش گرمایش مقاومتی

اصل: جریان الکتریکی مستقیم از آلیاژ تنگستن عبور می کند و به دلیل مقاومت الکتریکی باعث گرم شدن آن می شود. با توجه به مقاومت بالای تنگستن، این روش نیاز به جریان های پرقدرت دارد.
تجهیزات: کوره های مقاومتی.
مزایا: مناسب برای ذوب در مقیاس کوچک، عملیات نسبتا ساده.

ذوب خلاء

اصل: آلیاژهای تنگستن در محیط خلاء تا نقطه ذوب خود گرم می شوند تا از اکسیداسیون و سایر واکنش های شیمیایی جلوگیری شود.
تجهیزات: کوره های قوس خلاء یا کوره های القایی خلاء.
مزایا: ایده آل برای پردازش آلیاژهای تنگستن با خلوص بالا در محیط خلاء برای جلوگیری از اکسیداسیون یا آلودگی.

ملاحظات در حین ذوب:

کنترل دما: با توجه به نقطه ذوب بسیار بالای تنگستن، کنترل دقیق دما برای اطمینان از ذوب کامل آلیاژ بدون اکسیداسیون ضروری است.
حفاظت از گاز بی اثر: گازهای بی اثر مانند آرگون یا هلیوم اغلب در طول فرآیند ذوب برای جلوگیری از واکنش آلیاژهای تنگستن با اکسیژن هوا در دمای بالا استفاده می شود.
دوام تجهیزات: تجهیزات با دمای بالا باید از مواد مقاوم در برابر حرارت ساخته شوند تا در طول ذوب آلیاژ تنگستن در برابر دماهای شدید مقاومت کنند.

به طور خلاصه، ذوب آلیاژهای تنگستن به تجهیزات و شرایط خاصی نیاز دارد که اغلب با استفاده از ذوب قوس با دمای بالا، لیزر یا گرمایش القایی، همراه با حفاظت از گاز بی اثر برای جلوگیری از اکسیداسیون و اطمینان از ذوب موفقیت آمیز، استفاده می شود.