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真空熱處理爐的特點(diǎn)
標簽: 熱處理爐
2024-04-23  閱讀

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康沃真空網(wǎng)真空熱處理即真空技術(shù)與熱處理兩個(gè)專(zhuān)業(yè)相結合的綜合技術(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。真空熱處理爐熱效率高,可實(shí)現快速升溫和降溫,可實(shí)現無(wú)氧化、無(wú)脫碳、無(wú)滲碳,可去掉工件表面的磷屑,并有脫脂除氣等作用,從而達到表面光亮凈化的效果。

    真空熱處理即真空技術(shù)與熱處理兩個(gè)專(zhuān)業(yè)相結合的綜合技術(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。我國將真空劃分為低、中、高和超高真空。目前大多數真空熱處理爐的工作真空度在1.33~1.33×10ˉ³Pa。真空熱處理幾乎可實(shí)現全部熱處理工藝,如淬火、退火、回火、滲碳、氮化,在淬火工藝中可實(shí)現氣淬、油淬、硝鹽淬火、水淬等,還可以進(jìn)行真空釬焊、燒結、表面處理等。真空熱處理爐熱效率高,可實(shí)現快速升溫和降溫,可實(shí)現無(wú)氧化、無(wú)脫碳、無(wú)滲碳,可去掉工件表面的磷屑,并有脫脂除氣等作用,從而達到表面光亮凈化的效果。一般來(lái)說(shuō),被處理的工件在爐內加熱緩慢,內熱溫差較小,熱應力小,因而變形小。產(chǎn)品合格率高??山档统杀?,有除氣作用,從而提高了工作的機械性能和使用壽命。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,對鈦材和難熔金屬殼防止表面氫脆,真空熱處理工藝的穩定性和重復性好。這一系列的優(yōu)點(diǎn),開(kāi)發(fā)真空熱處理設備和工藝被越來(lái)越重視和應用越來(lái)越廣。

    一般金屬材料在空氣爐中加熱,由于空氣中存在氧氣、水蒸氣、二氧化碳等氧化性氣體,這些氣體與金屬發(fā)生氧化作用易使被加熱的金屬表面產(chǎn)生氧化膜或氧化皮,完全失去原有的金屬光澤。同時(shí)這些氣體還要與金屬中的碳發(fā)生反應,使其表面脫碳。如果爐中含有一氧化碳或甲烷氣體,還會(huì )使金屬表面增碳。對于化學(xué)性質(zhì)非?;顫姷腡i、Zr以及難溶金屬W、Mo、Nb、Ta等,在空氣爐中加熱,除了要生成氧化物、氫化物、氮化物外,還要吸收這些氣體并向金屬內部擴散,使金屬材料的性能?chē)乐貝夯?。這些氧化、脫碳、增碳、吸氣甚至產(chǎn)生腐蝕等弊病,在可控氣氛爐或鹽浴爐中加熱,有時(shí)也難以避免。為解決這一問(wèn)題,通常的做法是在工件熱處理前留有加工余量,熱處理后在加工去掉氧化、脫碳層等。

    真空熱處理爐特點(diǎn)

    (1)水冷裝置,真空熱處理爐的爐殼、爐蓋、電熱元件導別處置(水冷電極)、中間真空隔熱門(mén)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構不變形、不損壞,真空密封圈不過(guò)熱、不燒毀。因此,各部件應該根據不同的情況設置水冷裝置,以保證真空熱處理爐能夠正常運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,當真空空度為幾托一lxlo-1托的范圍內時(shí),真空容器內的通電導體在較高的電壓下,會(huì )產(chǎn)生輝光放電現象。在真空熱處理爐內,嚴重的會(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)在電熱元件結構設計時(shí)要采取有效措施,如盡量避免有尖端的部件,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。

    (3)大部分加熱與隔熱材料只能在真空狀態(tài)下使用:真空熱處理爐的加熱與隔熱襯料是在真空與高溫下工作的,因而對這些材料提出了耐高溫,蒸汽壓低,輻射效果好,導熱系數小等要求。對抗氧化性能要求不高。所以,真空熱處理爐廣泛采用了鉭、鎢、鉬和石墨等作加熱與隔熱構料。這些材料在大氣狀態(tài)下極易氧化,因此,常規熱處理爐不能采用這些加熱與隔熱材料。

    (4)嚴格的真空密封:眾所周知,金屬零件進(jìn)行真空熱處理均在密閉的真空爐內進(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,對確保零件真空熱處理的質(zhì)量有著(zhù)非常重要的意義。所以真空熱處理爐的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,就是要有可靠的真空密封結構。為了保證真空爐的真空性能,在真空熱處理爐結構設計中必須遵循一個(gè)基本原則,就是爐體要采用氣密焊接,同時(shí)在爐體上盡量少開(kāi)或者不開(kāi)孔,少采用或者避免采用動(dòng)密封結構,以盡量減少真空泄漏的機會(huì )。安裝在真空爐體上的部件、附件等如水冷電極、熱電偶導出裝置也都必須設計密封結構。

    (5)自動(dòng)化程度高:真空熱處理爐的自動(dòng)化程度之所以較高,是因為金屬工件的加熱、冷卻等操作,需要十幾個(gè)甚至幾十個(gè)動(dòng)作來(lái)完成。這些動(dòng)作在真空熱處理爐內進(jìn)行,操作人員無(wú)法接近。同時(shí),有些動(dòng)作如加熱保溫結束后,金屬工件進(jìn)行淬火工序須六個(gè)動(dòng)作并且要在15秒鐘以?xún)韧瓿?。在這樣迅速的條件來(lái)完成許多動(dòng)作,是很容易造成操作人員的緊張而構成誤操作。因此,只有較高的自動(dòng)化才能準確、及時(shí)按程序協(xié)調動(dòng)。