真空爐通常是電加熱爐,爐中的產(chǎn)品是由包圍真空氣氛包圍進(jìn)行處理。沒(méi)有空氣或其他氣體可防止氧化,通過(guò)對流從產(chǎn)品中散失熱量,并消除污染源。大多數真空爐由石墨,陶瓷或金屬制成的電阻元件加熱。真空爐用于執行諸如的過(guò)程退火,釬焊,燒結和熱處理,具有高稠度和低污染的優(yōu)勢。真空爐可分為真空淬火爐、真空釬焊爐 、真空燒結爐、真空滲碳爐、真空熔煉爐等多種產(chǎn)品,接下來(lái)我們來(lái)看看這些真空爐及其系列產(chǎn)品的工作原理是什么?
真空系統工作時(shí),先啟動(dòng)機械泵、維持泵和擴散泵(加熱),同時(shí)打開(kāi)前閥和維持泵閥,對擴散泵內進(jìn)行抽真空。當真空度達到系統某設定值時(shí),羅茨泵啟 動(dòng),同時(shí)旁路閥打開(kāi),前閥關(guān)閉,此時(shí)對真空室進(jìn)行抽低真空當擴散泵加熱至規定溫度并且真空度高于規定值時(shí),高閥打開(kāi),旁路閥關(guān)閉,前閥打開(kāi)。此時(shí)對真 空室抽高真空,達到工藝要求的真空度以后,方可進(jìn)行熱處理工作。熱加工過(guò)程完成后,由熱交換器對真空室充入高純氮氣進(jìn)行強制冷卻,完成整個(gè)工藝過(guò)程。
其次,在真空條件下,碳具有很強的脫氧能力,其脫氧產(chǎn)物CO 不斷被抽至系統之外,克服了采用金屬脫氧劑脫氧的污染問(wèn)題。真空爐工藝可精 確地控制合金的化學(xué)成分,對于含有和氧、氮親和力強的活性元素Al、Ti、B、Zr 等,可控制在很少的范圍內。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,這對提高材料性能起到重要作用。強烈的感應攪拌作用,能加速其反應速度,這對于熔池溫度均勻、化學(xué)成分均勻等方面很有果。
真空淬火爐的工作原理真空中的淬火有氣淬和液淬兩種。氣淬行將工件在真空加熱后向冷卻室中充以高純度中性氣體(如氮)進(jìn)行冷卻。實(shí)用于氣淬的有高速鋼和高碳高鉻鋼等馬氏體臨界冷卻速度較低的資料。液淬是將工件在加熱室中加熱后,移至冷卻室中充入高純氮氣并立刻送入淬火油槽,疾速冷卻。假如需求高的外表品質(zhì),工件真空淬火和固溶熱解決后的回火和積淀軟化仍應在真空爐中進(jìn)行。
真空釬焊爐的工作原理是將清洗去污的工件需焊接部位涂以助焊劑鋪上焊料(粉狀、粒狀、片狀均有)放上另塊需要焊合的部件(焊合面也涂上助焊劑,將兩件做定位固定后裝入爐內升溫到焊料熔化的溫度即完成焊接。它是利用爐溫提升工件的溫度,將熔化溫度低于工件的焊料熔化,使工件得到焊接。
真空燒結爐是在抽真空后充氫氣保護狀態(tài)下,利用中頻感應加熱的原理,使處于線(xiàn)圈內的鎢坩堝產(chǎn)生高溫,通過(guò)熱輻射傳導到工作上,適用于科研、軍工單位對難熔合金如鎢、鉬及其合金的粉末成型燒結。
真空滲碳爐,也稱(chēng)為低壓滲碳或LPC。在該設備工作原理,將氣體(例如乙炔)作為分壓引入熱區,溫度通常在1,600和1,950°F(870和1070℃)之間。氣體分解成其組成元素(在這種情況下為碳和氫)。然后碳擴散到部件的表面區域中。通常重復該功能,改變氣體輸入的持續時(shí)間和擴散時(shí)間。旦工作負荷被適當地“裝箱”,則使用油或高壓氣體(HPGQ)淬火金屬。對于HPGQ,通常使用氮氣或更快的淬火氦氣。
真空感應熔煉設備是利用感應熔煉技術(shù),通過(guò)機械結構的配套,將原理實(shí)現在實(shí)際使用中。設備通常利用電磁感應原理,將感應線(xiàn)圈,物料放入個(gè)密閉的腔體內部,通過(guò)真空抽氣系統將容器中的氣體抽出,隨后,利用電源使電流通過(guò)感應線(xiàn)圈,產(chǎn)生感應電動(dòng)勢并在物料內部形成渦流,發(fā)熱量到達定程度時(shí),物料便開(kāi)始熔化。在熔化過(guò)程中,通過(guò)設備上的其他配套組件,實(shí)現功率控制,溫度測定,真空度測定,補充加料等系列操作,終通過(guò)坩堝翻轉將液態(tài)金屬澆注到模具中,形成成金屬鑄錠,完成冶煉。
工作原理是熱煙氣燃燒產(chǎn)生的熱氣進(jìn)行使用,以火和煙管輻射傳熱,熱浸火管和煙管介質(zhì)——水吸收并產(chǎn)生蒸汽,蒸汽沸騰,傳熱轉移到加熱介質(zhì)冷凝成水后,水的重力落回原位,再加熱蒸汽。連續相變循環(huán)通過(guò)“蒸發(fā)冷凝和蒸發(fā)凝結”,將熱量傳遞到在熱交換介質(zhì)的真空室的上部是以間接的方式加熱;當過(guò)程達到種平衡狀態(tài),可以保持在負壓狀態(tài)低于當地大氣壓力穩定的爐中。
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