真空電阻爐的均溫性檢測

張沖　李日蛟

摘 要：本文介紹了真空電阻爐爐內(nèi)均溫性的檢測方法，影響均溫性的因素及解決方法，改善方法。

關(guān)鍵詞：真空電阻爐：均溫性：檢測

1引言

真空電阻爐的均溫性是指在爐體內(nèi)放置處理工件或材料的工作區(qū)域內(nèi)各處溫度均勻一致的程度，即：爐子在穩(wěn)定狀態(tài)下，設(shè)定工作區(qū)域內(nèi)各監(jiān)測點的溫度差值。均溫性是檢驗真空電阻爐的重要標準之一。真空電阻爐是在真空條件下，加熱器通電產(chǎn)生的電阻熱通過輻射穿熱將工件（或材料）加熱的爐子。真空電阻爐絕大部分使用在真空熱處理領(lǐng)域，熱處理過程要求工件在爐內(nèi)加熱到所需溫度，并使工件中心位置達到這個溫度，并保持一定時間，要求測量的溫度應(yīng)該是工件的真實溫度。測溫?zé)犭娕寂c被處理工件的中心距離越近測量的結(jié)果越準確，熱處理工藝所要求的真實溫度。在熱處理加熱及保溫過程中，加熱元件、樣品以及感溫元件之間進行著復(fù)雜的熱交換過程，實際上要使爐溫均溫性測試的要求及實施條件爐內(nèi)達到絕對的熱平衡是不可能的。實際的爐溫測量中，爐膛的實際溫度和測溫?zé)犭娕挤从车臏囟戎g存在一定的差別。因此，爐溫均勻性測試就尤為重要。

3 真空電阻爐均溫性檢測條件

真空電阻爐均溫性檢測原則上進行空載檢測，必要時也可以視需要進行裝載檢測，裝載檢測時應(yīng)盡可能的接近生產(chǎn)實際情況。

具有下列條件之一的，應(yīng)進行均溫性檢測：

新購置的真空電阻爐，或閑置半年以上重新啟用。

經(jīng)過大修在的真空電阻爐。

熱處理工藝變更，需要改變有效加熱區(qū)尺寸或使用溫度范圍。

控溫或測溫?zé)犭娕嘉恢冒l(fā)生變化。

發(fā)生質(zhì)量事故，分析認為可能于爐溫不均勻有關(guān)。

按檢測周期定期檢測。

4 爐內(nèi)均溫性的檢測方法

在爐內(nèi)溫度分布的有效工作區(qū)域內(nèi)，布置測量點，其數(shù)量根據(jù)其均溫區(qū)的尺寸及熱處理方式的種類分為5點，9點，15點等。

空載試驗或裝載試驗時，不得升到高于檢測溫度后再降到檢測溫度。所有測定點的溫度，在達到檢測溫度及其保溫精度范圍內(nèi)的最低溫度之后，保溫一定時間后測量各個檢測點的溫度。

測溫得到的讀數(shù)進行修正后得到實際溫度值，以這些值來判斷各位置的保溫精度是否滿足要求。

如果測溫點的溫度偏差超過精度范圍，允許適當(dāng)延長檢測溫度下的保溫時間，但一個檢測溫度點的保溫和檢測總時間不得超過2h。

具體測量步驟

將熱電偶的測量端牢固的綁扎在測溫架的九個測溫位置上，把固定好的熱電偶的測溫架放入爐內(nèi)均溫區(qū)內(nèi)，將熱點偶參考端從測溫孔引出如圖（1）。關(guān)好爐門進行抽真空，壓力達到設(shè)定值后，開始升溫，達到檢測溫度后進行保溫60分后進行測量各檢測點溫度。

5 測量結(jié)果的數(shù)據(jù)分析

保溫精度是均溫性檢測結(jié)果的重要評價指標，能夠充分發(fā)應(yīng)爐內(nèi)均溫和保溫性能能滿足工藝要求的程度。同時對完善和提高被測爐子的均溫和保溫性提供有效的依據(jù)和方向。

溫度差值±Δt的t=A/2圖（2）

6影響均溫性的因素及解決方法

真空電阻爐在進行測量后，出現(xiàn)溫度偏差超出工藝允許范圍，一般影響電阻爐均溫性原因有：

1 加熱元件的斷損或線路故障，加熱元件在安裝或運輸過程中由于震動發(fā)生斷裂、虛連、長期高溫工作狀態(tài)下加熱元件的變形、電器元件的損壞、線路故障等。爐體內(nèi)加熱元件加熱功率達不到既定要求。檢查三相電路電壓是否是380V，有無缺相現(xiàn)象。檢查加熱器各個接點是否完好，有無燒損，燒斷處。電器元件的更換，線路周期性自檢。

2 爐體內(nèi)真空度不夠：設(shè)備法蘭密封膠圈的損耗，爐體內(nèi)部焊接處漏氣、爐體內(nèi)部異物、處理材料放氣、爐內(nèi)濕度過高等。周期性測量設(shè)備的壓升率、時時清掃爐內(nèi)材料產(chǎn)生的異物、對長期閑置的設(shè)備重新啟用首先烘爐（加熱至設(shè)備能夠達到的最高溫度）去除加熱室內(nèi)部材料水分。

7改善真空電阻爐均溫性方法

1 增加溫區(qū)數(shù)量：在原有分區(qū)的基礎(chǔ)上，重新合理的分配加熱分區(qū)的加熱功率，沿爐體的長度方向上增加一組或幾組加熱元件組成新的加熱分區(qū)。如爐門側(cè)增加一組分區(qū)。

2 增加爐體長度：在均溫區(qū)一定的情況下，增加爐體長度，改變加熱元件的電阻的排列方式，重新設(shè)定加熱分區(qū)的加熱功率，增加加熱元件的熱輻射面積。如加熱電阻串聯(lián)方式更改成并聯(lián)方式 。

參考文獻：

[1]張繼玉 真空電爐

[2]GB/T9452-2003 熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法