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真空炉

工控家百科顾问团

贡献者:工控家001  最后更新:2018-12-07 11:09:42  浏览数:65

真空炉,即在炉腔这一特定空间内利用真空系统(由真空泵、真空测量装置、真空阀门等元件经过精心组装而成)将炉腔内部分物质排出,使炉腔内压强小于一个标准大气压,炉腔内空间从而实现真空状态,这就是真空炉

关键词: 真空炉概述工作原理应用分类选型指南维护保养注意事项故障排除


1概述

真空炉,即在炉腔这一特定空间内利用真空系统(由真空泵、真空测量装置、真空阀门等元件经过精心组装而成)将炉腔内部分物质排出,使炉腔内压强小于一个标准大气压,炉腔内空间从而实现真空状态,这就是真空炉。真空环境中进行加热的设备。在金属罩壳或石英玻璃罩密封的炉膛中用管道与高真空泵系统联接。炉膛真空度可达133×(10-2~10-4)Pa。炉内加热系统可直接用电阻炉丝(如钨丝)通电加热,也可用高频感应加热。最高温度可达3000℃左右。主要用于陶瓷烧成、真空冶炼、电真空零件除气、退火、金属件的钎焊,以及陶瓷-金属封接等。


2工作原理

真空热处理即真空技术与热处理两个专业相结合的综合技术,是指热处理工艺的全部和部分在真空状态下进行的。


3应用

目前大多数真空热处理炉的工作真空度在1.33~1.33×10ˉ³Pa。 真空热处理几乎可实现全部热处理工艺,如淬火、退火、回火、渗碳、氮化,在淬火工艺中可实现气淬、油淬、硝盐淬火、水淬等,还可以进行真空钎焊、烧结、表面处理等。真空热处理炉热效率高,可实现快速升温和降温,可实现无氧化、无脱碳、无渗碳,可去掉工件表面的磷屑,并有脱脂除气等作用,从而达到表面光亮净化的效果。


4分类

真空炉即真空热处理炉,根据应用设备来区分,大概包含以下种类:

真空淬火炉、真空钎焊炉 、真空退火炉、真空加磁炉、真空回火炉、真空烧结炉、真空扩散焊炉、真空渗碳炉等。

真空炉按加热方式分为真空电阻炉、真空感应炉、真空电弧炉、真空自耗电弧炉、电子束炉(又称电子轰击炉)和等离子炉等。


5选型指南

高压高流率气淬真空炉,主要用于冷热作模具钢、高速钢、弹性合金、高温合金、不锈钢、钛合金、磁性材料等材料的真空热处理。

双室高压气淬真空炉,主要用于冷热作模具钢、高速钢、弹性合金、高温合金、不锈钢、钛合金、磁性材料等材料的高压气淬以及真空烧结、真空钎焊等工艺。

双室油淬气冷真空炉,主要适用于工具钢、模具钢、轴承钢、弹簧钢等材料的光亮淬火。

真空铝钎焊炉,主要适用于汽车散热器、空调蒸发器、冷凝器、中冷器、雷达网格天线、波导管以及各种板翘式或管片式换热器的真空焊接。

真空高温钎焊炉,主要适用于不锈钢、高温合金、硬质合金、有色金属等材料的真空钎焊。


6维护保养

1、真空炉的维修与保养:

1、真空炉停炉后,炉内需保持在6.65*104Pa以下的真空状态。

2、炉内有灰尘或不干净时,应用酒精或汽油浸湿过的绸布擦拭干净,并使其干净。

3、炉体上的密封结构,真空系统等零部件拆装时,应用酒精或汽油清洗干净,并经过干燥后涂上真空油脂再组装上。

4、炉子外表面应经常擦试,保持清洁干净。

5、工件、料筐、工件车等需清洗干燥后方可进入炉内,以防止水分、污物进入炉内。

6、各传动件发现卡拉、限位不准用控制失灵等现象时,应立即排除,不要强行操作,以免损坏部件。

7、机械传动件按一般设备要求定期加油或换油。

8、真空泵、阀门、测量仪器、热工仪表及电器元件等配套件,均应按产品技术说明明书进行使用、维修和保养。

9、维修操作应停电情况下进行,在带电情况下进行维修工作时须保证操作人员、维修人员及设备的绝对安全。


7注意事项

1、真空炉使用注意事项:

1、真空炉是近年来得到较大发展的先进热处理设备,工件是在远远低于一个大气压下进行加热,可以避免在加热过程中的氧化现象,真空气淬炉在淬火过程中使用氮气淬火的压力可达到6-10bar,因此要注意管道的极限承受压力和避免超低温对操作人员的人身伤害。真空炉的整体优点就是质量好、节能、安全和污染少等优点。 

2、真空炉在操作过程中配电柜的控制电柜使用低电压控制高电压,一般操作人员不会直接接触到高电压,一般都是24V或者36V。但是电源电压仍然是380V,配电柜里面的电器元件也有380V电压,所以仍然要注意安全用电 。

3、真空炉在生产过程中,要严格确保气密性,这是保证真空状态的前提,炉体中循环水也要保证不漏水,炉体和其他元件进行连接时一定要使用密封圈进行连接并且要保证连接面的干净度和涂抹真空脂,在维修时,维修过之后一点要把每个接触面都要用丙酮等易挥发的液体擦干净。

4.进行装炉的工件一定要保证其清洁度,表面的油污和铁削在高温下进行挥发,会污染炉体和堵塞一些必要的管道,导致真空炉的损坏。在装炉过程中工件的摆放要均匀,使加热过程更加的均匀化,保证炉温的均匀性。长工件尽量要立起来,以减少因高温下重力带来的形变。


8故障排除

真空炉常见故障及处理方法 

一.电器故障

(一)温度异常,包括温度过高报警、或显示温度达不到设定值。

  温度过高报警故障解除方法:

1. 首先检查所在工作区温控器参数是否正常,参考其他正常使用

中的温控器校对所有参数。

2. 根据电路图检查相应工作区的固态继电器输出端是否被击穿,

具本方法:停电后,用万用表电阻档测量固态继电器输出端两点之间的电阻,正常时,电阻会有几兆欧以上,如果被击穿,则几乎没有电阻,必须按同型号换上新的。

3. 在通电开机的情况下,用手轻摇相应工作区内的热电偶探头,

看看所对应的温控器显示是否跳动幅度很大,如果有此现象,则说明热电偶探头接触不良,需更换新的。

显示温度偏低达不到设定值

1. 同样,首先检查所在工作区温控器的参数是否正常,是否有输出信号。

2. 检查所对应工作区的热电偶是否受损,为了验正这些热电偶是否良好,可将它们跟正常温控器上的热电偶互换接到温控器上,观察温度显示情况。如果确实是热电偶损坏,必须更换。(注意:如果更换的热电偶是内腔里的,还会涉及到真空密封性能,另外详解)

3. 如果温控器、热电偶都没问题,则需要测验发热管是否正常通电工作。方法:通电开机后,启动加热,根据电路图,直接用试电笔测试对应工作区的发热管连接的导线(在固态的输出端上白色高温线即是),看是否有电到。如果有电到达,还需要用钳表测量一下电流是否与其他工作区的差别,正常情况下,差异不大。

4. 如果没有电到达,则必须按电路图对电路逐一检查,看看在哪个环节电截止了,是否有元件烧坏?

(二)真空异常现象

真空抽不上或偏低:

1. 首先确认厂房的真空气源是否正常(-95KPa以上),压缩气压是否正常,(正常使用范围是0.4— 0.6 MPa)。

2. 检查真空表是否良好,对照正常使用中的真空表,看看参数是否正常?

3. 检查门是否关紧,门口的密封胶卷是否有破损,有变形,门板上是否沾有异物?请仔细检查!

4. 如果门没有问题,则需检查对应工作区的管道,气动阀,热电偶穿入口等位置。通常在热电偶入口处出现情况较多,因为如果有更换热电偶的,常常会破坏了真空的密封性能,必须重新打AB胶进行密封。

二、机械结构故障

1.门关不紧,检查门的合叶是否松动,拉扣是否变形,门口密封胶条是否破损,门板是否变形?

2.风机有异响,请仔细检查是否有异物进入风机的风轮里面,或固定电机马达的螺丝是否松动。

3.气动阀无法动作,首先检查对应的电磁阀是否能正常工作,压缩空气压力是否达到工作要求?如果气压正常,且电磁阀也良好,则肯定是气动阀本身坏了,必须更换新的。


参考资料

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