當(dāng)前，世界上許多國家，特別是發(fā)達(dá)國家，為了開展空間技術(shù)、占領(lǐng)空間范疇、加 快實(shí)現(xiàn)國防現(xiàn)代化、加強(qiáng)國防力量，不惜斥巨資，爭先恐后地競相開發(fā)和制作先進(jìn)的航 空、航 天、帆海設(shè)備，如：宇宙飛船、國際空間站、人造衛(wèi)星、核潛艇、噴氣式長途轟炸機(jī)、原子能、火箭、導(dǎo)彈等設(shè)備。

可是，這些尖端設(shè)備對制作它的資料性能要求十分嚴(yán)格，對所用的鋼材、合金、毛坯提出高 純 度、高均勻性、耐高溫、耐高壓、抗沖擊、抗 疲 勞等一系列特別嚴(yán)格要求，尤其是對資料性能的穩(wěn)定性、一致性和牢靠性要求十分高。

可是，滿意這些要求，已非眾所周知的一般鍛煉設(shè)備所能完成的。為此，冶金工作者們，為了進(jìn)步和改善宇航設(shè)備上的特別鋼和合金的質(zhì)量和純度，長期進(jìn)行研討和討論新的熔煉設(shè)備和工藝。

通過大量的體系的理論和實(shí)踐研討，以及從熱力學(xué)和動力學(xué)等方面研討和討論冶金過程中的物理化學(xué)反響機(jī)理，得出的重要結(jié)論是：可以滿意上述要求的工藝便是在真空室內(nèi)進(jìn)行宇航資料的鍛煉。

這是因?yàn)椋海?）在真空狀態(tài)下，可以避免被熔煉金屬及合金同非金屬攙雜物資生化學(xué)反響；（2）在真空狀態(tài)下，可以鏟除液態(tài)熔融金屬中的有害的可溶解氣體和污染物，以進(jìn)步被熔金屬的純度。

就目前國內(nèi)外工業(yè)水平來看，可以圓 滿 完成鍛煉上述資料的設(shè)備首要有以下3種，這便是：真空感應(yīng)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(yè)，必須大力開發(fā)這3種高檔鍛煉設(shè)備及其新工藝。

1真空感應(yīng)熔煉爐（VIM）

世界上第 一臺真空感應(yīng)爐是于1917年在德國誕生的，用于熔煉飛機(jī)和火箭發(fā)動機(jī)的引擎。真空感應(yīng)熔煉爐是真空冶金范疇中應(yīng)用蕞廣的設(shè)備之一。

事實(shí)證明，宇航、導(dǎo) 彈、火箭、原子能設(shè)備和電子工業(yè)所需求的合金和特別鋼，占有適當(dāng)比例的產(chǎn)品是選用真空感應(yīng)熔煉爐出產(chǎn)出來的。

例如，鎳基、鈷基、鐵基高溫合金選用真空感應(yīng)熔煉爐工藝熔煉時，其熱加工性能和機(jī)械性能明顯進(jìn)步。像不銹鋼、耐熱鋼、超 高 強(qiáng)度鋼、工具鋼、軸承鋼，以及磁性資料、彈性合金、膨脹合金等簡直均選用真空感應(yīng)熔煉爐來熔煉，以確保資料性能和質(zhì)量。

此外，跟著二次重熔工藝的開展，真空感應(yīng)熔煉爐的另一用處是為真空自耗電弧爐或電渣重熔爐供給高質(zhì)量的自耗電及，以及出產(chǎn)母合金供精細(xì)鑄造用。

眾所周知，真空感應(yīng)熔煉爐工藝，對金屬的熔化、精粹和合金化的整個過程，均是在真空狀態(tài)下進(jìn)行的，因而避免了相同氣相的相互效果而污染。其次，在真空條件下，碳具有很強(qiáng)的脫氧才能，其脫氧產(chǎn)品CO不斷被抽至體系之外，克服了選用金屬脫氧劑脫氧的污染問題。

真空感應(yīng)熔煉爐工藝可精 確地操控合金的化學(xué)成分，關(guān)于含有和氧、氮親和力強(qiáng)的 活 性元素Al、Ti、B、Zr等，可操控在很少的范圍內(nèi)對低熔點(diǎn)易揮發(fā)的金屬雜質(zhì)，如Pb、Bi、Sn、Sb等能蒸發(fā)去除，這對進(jìn)步資料性能起到重要效果。強(qiáng)烈的感應(yīng)拌和效果，能加 快其反響速度，這關(guān)于熔池溫度均勻、化學(xué)成分均勻等方面很有 效果。

真空感應(yīng)熔煉工藝能得到迅速開展，和航 空 航 天工業(yè)所需高溫合金資料有密切關(guān)系，如宇航、導(dǎo) 彈、火箭、原子能等設(shè)備所需的高溫合金。在未選用真空熔煉辦法出產(chǎn)的高溫合金，其蕞高工作溫度一般只要750~810℃；而選用真空熔煉辦法出產(chǎn)的高溫合金，其蕞高工作溫度可到達(dá)980~1090℃的水平。這首要是因?yàn)檫x用真空感應(yīng)熔煉爐熔煉的鎳基、鐵基、鈷基高溫合金時，降低了空隙元素O2、N2、H2，能徹 底鏟除非金屬攙雜物，以及去除低熔點(diǎn)有害金屬雜質(zhì)，如Pb、Bi、Sb、Cu、Sn、Te等。

真空感應(yīng)熔煉爐的設(shè)備首要由爐殼、感應(yīng)器、坩堝、傾爐機(jī)構(gòu)、錠模機(jī)構(gòu)、供電設(shè)備，以及水冷體系等組成。爐殼上附設(shè)有調(diào)查、測溫、加料、取樣、搗料等設(shè)備。爐體外配備有真空體系、供電體系和操控體系等。真空感應(yīng)熔煉爐有間歇式和半接連式兩種，可做成立式或臥式。

真空感應(yīng)熔煉爐在結(jié)構(gòu)設(shè)計上需考慮的重要問題是避免真空放電，為此，關(guān)于爐殼內(nèi)的所有帶電體都需求通過絕緣處理，而且感應(yīng)器在結(jié)構(gòu)上應(yīng)沒有尖角、毛刺和銳棱。

綜上所述，真空感應(yīng)熔煉爐具有以下特色：（1）在真空狀態(tài)下，可以熔煉一些寶貴的活潑金屬，如鈦合金等；（2）在真空狀態(tài)下，可以杜絕被熔煉金屬和合金，同非金屬攙雜物資生化學(xué)反響。（3）在真空狀態(tài)下，可以鏟除液態(tài)熔融金屬中的有害可溶解氣體和污染物。

從產(chǎn)品應(yīng)用上看，首要用于出產(chǎn)宇航、導(dǎo)彈、火箭、原子能和電子工業(yè)所需的高溫合金、超高強(qiáng)度鋼、不銹鋼，以及其他特別用處的合金。