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一般來(lái)說(shuō),被處理的工件在爐內(nèi)加熱緩慢,內(nèi)熱溫差較小,熱應(yīng)力小,因而變形小。產(chǎn)品合格率高??山档统杀荆谐龤庾饔?,從而提高了工作的機(jī)械性能和使用壽命。工作環(huán)境好,操作安全,沒(méi)有污染和公害。被處理的工件沒(méi)有氫脆危險(xiǎn),對(duì)鈦材和難熔金屬殼防止表面氫脆,真空熱處理工藝的穩(wěn)定性和重復(fù)性好。這一系列的優(yōu)點(diǎn),開(kāi)發(fā)真空熱處理設(shè)備和工藝被越來(lái)越重視和應(yīng)用越來(lái)越廣。
真空熱處理即真空技術(shù)與熱處理兩個(gè)專業(yè)相結(jié)合的綜合技術(shù),是指熱處理工藝的全部和部分在真空狀態(tài)下進(jìn)行的。我國(guó)將真空劃分為低、中、高和超高真空。
真空爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要包括:
(1)嚴(yán)格的真空密封。金屬制品進(jìn)行燒結(jié)或者熱處理均在密閉的真空爐內(nèi)進(jìn)行,因此獲得和維持爐子原定的漏氣率、保證真空爐的工作真空度,對(duì)確保制品的質(zhì)量有非常重要的意義。為了保證真空爐的真空性能,在真空爐設(shè)計(jì)中必須遵循的基本原則是:爐體要采用氣密焊接;在爐體上盡量少開(kāi)孔或者不開(kāi)孔;少采用或避免采用動(dòng)密封結(jié)構(gòu),以盡量減少真空泄漏;安裝在爐體上的附件,如水冷電極、熱電偶導(dǎo)出裝置都必須設(shè)計(jì)密封結(jié)構(gòu)。
(2)加熱與隔熱材料只能在真空狀態(tài)下使用。真空電阻爐的加熱與隔熱材料在高溫與真空下工作,對(duì)這些材料提出了耐高溫、蒸氣壓低、輻射效果好、導(dǎo)熱系數(shù)小等要求,對(duì)杭氧化性要求不高。真空電阻爐廣泛采用了鎢、鋁、鉭和石墨等加熱與隔熱材料,而這些材料在大氣狀態(tài)下極易氧化,常規(guī)電阻爐一般不采用它們作加熱材料。
(3)冷卻裝置。真空爐的爐殼、爐蓋、電熱元件導(dǎo)出裝置〔水冷電極)、中間真空隔熱門等部件均在真空、受熱狀態(tài)下工作,為了保證各部件的結(jié)構(gòu)不變形,真空密封圈不過(guò)熱、不燒損,各部件應(yīng)該根據(jù)不同的情況設(shè)置水冷裝置,以保證爐子正常運(yùn)行并有足夠的使用壽命。
(4)采用低電壓、大電流。當(dāng)真空度在0.1一IO0Pa范圍內(nèi)時(shí),通電導(dǎo)體在較高的電壓下會(huì)產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象,嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生弧光放電以致燒毀電熱元件、隔熱層等。因此,真空爐電熱元件的工作電壓一般都不超過(guò)80-100V。同時(shí),在電熱元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要采取一些有效措施,如盡量避免有的部件、電極間距不能太小等。
(5)要求自動(dòng)程度高。
真空爐中真空壓力表的主要特點(diǎn)
真空壓力表是利用氣體的壓力差變化所引起的彈性元件機(jī)械變形來(lái)測(cè)量壓力的。根據(jù)所采用的彈性元件不聽(tīng),把真空壓力表分成三種類型,即彈簧管式、薄膜式和膜盒式,真空壓力表主要特點(diǎn)如下:
(1)性能穩(wěn)定,測(cè)量精度較高,反應(yīng)速度較快。
(2)屬真空計(jì),精度0.5級(jí)以上的可作為標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)使用。
(3)測(cè)量的是總壓力,包括氣體和蒸汽的壓力。
(4)測(cè)量的結(jié)果與氣體種類,成分及其性質(zhì)無(wú)關(guān)。
(5)測(cè)量過(guò)程中,真空計(jì)本身吸氣和放氣很小,不會(huì)對(duì)被測(cè)氣氛產(chǎn)生影響。
(6)真空計(jì)內(nèi)部沒(méi)有高溫部件,不會(huì)使油蒸氣分解。
(7)若選用耐腐蝕材料制造,可測(cè)量腐蝕性氣體壓力。
(8)結(jié)構(gòu)牢固,而且便于密封和安裝。
(9)操作簡(jiǎn)便,不需調(diào)整,但需要定期校驗(yàn)。
真空爐在平時(shí)的試驗(yàn)中如果有液體存在,就需要一個(gè)液體蒸發(fā)的過(guò)程(高真空下不需要加熱也能氣化),可以通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間拉真空來(lái)氣化掉這部分液體從而達(dá)到高真空(等穩(wěn)定),如果長(zhǎng)時(shí)間都達(dá)不到目標(biāo)氣壓的話,就要考慮系統(tǒng)和羅茨泵了,你可以直接測(cè)一下極限真空(不接入其他系統(tǒng)),若完好則就是系統(tǒng)的密封性能了。
(1)水冷裝置,真空熱處理爐的爐殼、爐蓋、電熱元件導(dǎo)別處置(水冷電極)、中間真空隔熱門等部件,均在真空、受熱狀態(tài)下工作。在這種極為不利的條件下工作,必須保證各部件的結(jié)構(gòu)不變形、不損壞,真空密封圈不過(guò)熱、不燒毀。因此,各部件應(yīng)該根據(jù)不同的情況設(shè)置水冷裝置,以保證真空熱處理爐能夠正常運(yùn)行并有足夠的使用壽命。
(2)采用低電壓大電流:在真空容器內(nèi),當(dāng)真空空度為幾托一lxlo-1托的范圍內(nèi)時(shí),真空容器內(nèi)的通電導(dǎo)體在較高的電壓下,會(huì)產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象。在真空熱處理爐內(nèi),嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生弧光放電,燒毀電熱元件、隔熱層等,造成重大事故和損失。因此,真空熱處理爐的電熱元件的工作電壓,一般都不超過(guò)80一100伏。同時(shí)在電熱元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要采取有效措施,如盡量避免有的部件,電極間的間距不能太小窄,以防止輝光放電或者弧光放電的發(fā)生。