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真空爐的結(jié)構(gòu)特點主要包括:
(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;在爐體上盡量少開孔或者不開孔;少采用或避免采用動密封結(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,通電導(dǎo)體在較高的電壓下會產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象,嚴(yán)重的會產(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80-100V。同時,在電熱元件結(jié)構(gòu)設(shè)計時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)要求自動程度高。
真空爐溫度反常,包含溫度過高報警,或顯現(xiàn)溫度無法達(dá)到設(shè)定值。太高溫度報警失靈提高辦法:首要查看作業(yè)區(qū)域的恒溫參數(shù)是否正常,參閱其他正常運用恒溫器的一切參數(shù)證明。依據(jù)電路圖查應(yīng)作業(yè)區(qū)的固態(tài)繼電器輸出是否擊穿,用辦法:斷電,用萬用表電阻丈量固態(tài)繼電器輸出電阻兩點之間,正常阻力將抵達(dá)幾兆瓦或更高,假如是擊穿,幾乎沒有阻力,有必要用相同類型的新類型替代。
在發(fā)動電源的情況下,手顫動熱電偶探頭內(nèi)相應(yīng)的作業(yè)區(qū)域,查應(yīng)的恒溫器是否顯現(xiàn)大范圍的跳動,假如呈現(xiàn)這種現(xiàn)象,則熱電偶探頭接觸不良,需求替換新的的。真空爐顯現(xiàn)溫度低至小于設(shè)定值相同,首要查看作業(yè)區(qū)溫控器參數(shù)是否正常,是否有輸出信號。
查應(yīng)作業(yè)區(qū)域內(nèi)的熱電偶是否損壞。要查看這些熱電偶是否杰出,可將恒溫器上的熱電偶連接到恒溫器,并調(diào)查溫度顯現(xiàn)。假如熱電偶的確損壞,有必要替換。(留意:假如替換的熱電偶是內(nèi)腔里的,還會涉及到真空密封功能,別的詳解)假如恒溫器,熱電偶沒有問題,需求測驗加熱管是否正常運轉(zhuǎn)。
辦法:電源翻開后,依照電路圖開端加熱,直接用測驗筆測驗連接到導(dǎo)線的加熱管的相應(yīng)作業(yè)區(qū)域(在白色高溫下的固體輸出線是)看是否有電。假如有電抵達(dá),還需要運用夾具來查看當(dāng)時作業(yè)區(qū)域之間的當(dāng)時差異,在正常情況下,差異不明顯。
真空燒結(jié)爐主要用于燒結(jié)活性和不溶性金屬、硬質(zhì)合金、磁性材料和不銹鋼。實際上是低壓(減壓)燒結(jié)。真空度越高,與中性大氣的距離越近,材料發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)就越少。
真空燒結(jié)爐的主要優(yōu)點是:
(1)真空有利于吸附氣體的去除,對燒結(jié)后期的收縮有明顯的促進(jìn)作用。
(2)真空有利于去除硅、鋁、鎂、鈣及其氧化物等雜質(zhì),起到凈化材料的作用。
(3)真空可以提高液相燒結(jié)的潤濕性,有利于燒結(jié)過程中的收縮,改善合金的組織。
(4)真空是一種理想的惰性氣體。當(dāng)其它一次或惰性氣體不合適,或材料容易脫碳和滲碳時,可采用真空燒結(jié)爐。
(5)減少大氣中有害成分(水、氧、氮等)對產(chǎn)品的污染。例如,將電解氫中的含水量降低到-40℃是困難的,而在真空燒結(jié)中,只要在幾百帕的范圍內(nèi),真空含量就相當(dāng)于-40℃的。 粘結(jié)金屬在真空液相燒結(jié)過程中的揮發(fā)損失是一個重要問題。這不僅改變和影響了合金的終成分和結(jié)構(gòu),而且阻礙了燒結(jié)過程本身。粘結(jié)金屬的揮發(fā)損失主要發(fā)生在燒結(jié)后期(即保溫階段)。真空燒結(jié)爐保溫時間越長,粘結(jié)金屬的揮發(fā)損失越大。因此,化學(xué)雜質(zhì)、水和其他材料與材料中的碳發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致與爐內(nèi)排放。此時,爐壓明顯升高,合金中總碳含量降低。顯然,碳含量的變化取決于原料粉末中的氧含量和燒結(jié)過程中的真空度。二者越高,產(chǎn)生的反應(yīng)越容易,脫碳越嚴(yán)重。
真空燒結(jié)與氣體保護(hù)燒結(jié)在真空燒結(jié)爐中沒有根本區(qū)別,但燒結(jié)溫度較低,一般可降低100~150℃,有利于延長燒結(jié)爐壽命,降低電能消耗。