螺杆真空泵在熱處理爐的應用

1  真空熱處理的特點
金屬和合金在真空內加熱時
，由於表麵會發生物理化學反應，獲得了在常規熱處理時不能獲得的各種效果，諸如，脫氣
、表麵不氧化、不脫碳等，這些效果反映了真空熱處理的優越性。

1.1
、真空保護和表麵淨化作用
當金屬在氧

、水(shui)蒸(zheng)氣(qi)和(he)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氧(yang)化(hua)性(xing)氣(qi)體(ti)中(zhong)加(jia)熱(re)時(shi)，由(you)於(yu)金(jin)屬(shu)對(dui)氧(yang)具(ju)有(you)親(qin)和(he)力(li)而(er)產(chan)生(sheng)氧(yang)化(hua)物(wu)。但(dan)是(shi)，在(zai)真(zhen)空(kong)內(nei)加(jia)熱(re)時(shi)，由(you)於(yu)氧(yang)的(de)分(fen)壓(ya)力(li)低(di)於(yu)氧(yang)化(hua)物(wu)的(de)分(fen)解(jie)壓(ya)，氧(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)被(bei)抑(yi)製(zhi)，達(da)到(dao)了(le)無(wu)氧(yang)化(hua)的(de)目(mu)的(de)。
1．2
、脫脂和脫氣作用
（1）、脫脂效果：附著在被處理工件上的油脂屬普通脂肪族，是碳、氫、氧化合物
，蒸氣壓較高，在真空中加熱時極容易被揮發或分解成氨
、二氧化碳和水蒸氣等氣體，隨即被真空泵抽掉，使工件表麵淨化。
（2）、脫氣效果：在zai固gu體ti金jin屬shu中zhong脫tuo氣qi，是shi常chang規gui熱re處chu理li難nan以yi做zuo到dao的de。一yi般ban雙shuang原yuan子zi氣qi體ti的de平ping均jun溶rong解jie度du和he周zhou圍wei氣qi體ti中zhong該gai氣qi體ti的de分fen壓ya平ping方fang根gen成cheng正zheng比bi，當dang然ran溶rong於yu固gu體ti金jin屬shu內nei的de氣qi體ti與yu溫wen度du也ye有you密mi切qie的de關guan係xi，當dang溫wen度du提ti高gao時shi，氣qi體ti的de分fen壓ya也ye會hui降jiang低di。但dan在zai真zhen空kong條tiao件jian下xia，能neng使shi氣qi體ti的de分fen壓ya進jin一yi步bu降jiang低di，非fei常chang容rong易yi達da到dao脫tuo氣qi的de目mu的de。
金屬內部的脫氣
，由下列三個過程組成：①金屬內部向表麵擴散；②氣體從金屬表麵放出；③氣體從真空爐中排出。
1．3、真空加熱時元素的蒸發
真zhen空kong熱re處chu理li時shi

，必bi須xu考kao慮lv工gong件jian材cai料liao的de蒸zheng氣qi壓ya特te性xing，對dui蒸zheng發fa問wen題ti予yu以yi足zu夠gou的de重zhong視shi。在zai真zhen空kong純chun化hua處chu理li過guo程cheng中zhong
，有you些xie金jin屬shu元yuan素su是shi希xi望wang通tong過guo真zhen空kong蒸zheng發fa去qu除chu掉diao的de
，而er有you些xie金jin屬shu元yuan素su是shi不bu希xi望wang被bei真zhen空kong蒸zheng發fa需xu要yao保bao留liu下xia來lai的de。所suo以yi應ying該gai根gen據ju工gong件jian材cai料liao的de飽bao和he蒸zheng氣qi壓ya，在zai加jia熱re時shi，正zheng確que選xuan用yong真zhen空kong度du，以yi避bi免mian出chu現xian有you用yong元yuan素su的de貧pin化hua，影ying響xiang工gong件jian的de質zhi量liang，同tong時shi還hai要yao防fang止zhi金jin屬shu元yuan素su（鋼鐵中的Cr、Mn、Ni、Al和有色金屬中的Zn、Pb、Cu等）真空蒸發時，引起的真空鍍膜現象，免得爐子遭到汙染而不能正常工作。
1．4、真空熱處理爐的升溫和降溫特性
youyugongjianzaizhenkongluneishizhuyaokaogaowenxiaderefushelaijiarede
，fushereliangdedaxiaoyuwendudesicifangchengzhengbi。zaidiwenxia，fushereliangxiao，duiliuzuoyonghenruo，yinerjiareman
，luwenyugongjianjiandewenchada
；在高溫下，輻射效果好，加熱速度快，爐溫與工件間的溫差小。
在實際生產中
，為了保證工件的透熱均勻性往往采用預熱法，一般均在熱處理溫度前200℃進(jin)行(xing)預(yu)熱(re)
，這(zhe)樣(yang)
，在(zai)達(da)到(dao)熱(re)處(chu)理(li)溫(wen)度(du)後(hou)工(gong)件(jian)的(de)心(xin)部(bu)溫(wen)度(du)與(yu)爐(lu)子(zi)指(zhi)示(shi)溫(wen)度(du)大(da)致(zhi)相(xiang)同(tong)。另(ling)外(wai)，達(da)到(dao)熱(re)處(chu)理(li)溫(wen)度(du)後(hou)必(bi)須(xu)有(you)一(yi)定(ding)的(de)保(bao)溫(wen)時(shi)間(jian)
，保(bao)溫(wen)時(shi)間(jian)的(de)長(chang)短(duan)取(qu)決(jue)於(yu)工(gong)件(jian)尺(chi)寸(cun)的(de)大(da)小(xiao)，工(gong)尺(chi)寸(cun)越(yue)大(da)
，保(bao)溫(wen)時(shi)間(jian)越(yue)長(chang)。
工件在真空爐內的冷卻方法
，有隨爐冷卻和氣體冷卻兩種。隨爐冷卻的特點是高溫時冷卻速度快，進入低溫後冷卻速度非常緩慢
；而(er)氣(qi)體(ti)冷(leng)卻(que)的(de)特(te)點(dian)是(shi)冷(leng)卻(que)能(neng)力(li)比(bi)較(jiao)大(da)，冷(leng)卻(que)效(xiao)果(guo)好(hao)，為(wei)了(le)節(jie)省(sheng)氣(qi)體(ti)，往(wang)往(wang)在(zai)真(zhen)空(kong)爐(lu)內(nei)設(she)有(you)風(feng)扇(shan)或(huo)熱(re)交(jiao)換(huan)器(qi)

，使(shi)氣(qi)體(ti)在(zai)爐(lu)內(nei)反(fan)複(fu)循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)。
2

、高真空熱處理爐
高真空熱處理爐本爐為單室臥式內熱型真空電阻爐。設備主要由水冷式爐體、保溫發熱體、工件支承體（料台）、真空獲得係統、充排氣係統、水冷卻係統
、強製冷卻係統、裝卸機構
、加熱係統、操作係統和安全保護係統等部分組成。
（1）
、爐體：爐體由爐蓋、筒體組成，主爐體是一個臥式放置的爐體。其中爐體（爐殼、爐門）采(cai)用(yong)雙(shuang)層(ceng)爐(lu)壁(bi)結(jie)構(gou)
，夾(jia)層(ceng)中(zhong)通(tong)水(shui)冷(leng)卻(que)。爐(lu)門(men)為(wei)左(zuo)開(kai)式(shi)，在(zai)其(qi)上(shang)邊(bian)設(she)計(ji)有(you)一(yi)個(ge)供(gong)操(cao)作(zuo)者(zhe)觀(guan)察(cha)的(de)石(shi)英(ying)玻(bo)璃(li)窗(chuang)。真(zhen)空(kong)管(guan)道(dao)上(shang)設(she)計(ji)有(you)防(fang)止(zhi)破(po)壞(huai)真(zhen)空(kong)泵(beng)組(zu)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)的(de)過(guo)濾(lv)器(qi)。兩(liang)個(ge)加(jia)熱(re)供(gong)電(dian)連(lian)接(jie)線(xian)電(dian)極(ji)分(fen)別(bie)裝(zhuang)在(zai)爐(lu)體(ti)左(zuo)右(you)兩(liang)側(ce)。爐(lu)體(ti)外(wai)上(shang)部(bu)裝(zhuang)有(you)爐(lu)內(nei)溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)接(jie)線(xian)機(ji)構(gou)、接點式真空壓力表和出氣體管道。爐體外下部裝有進氣體管道。爐體內裝有加熱體、保溫層、工件支承體（料台）等。
（2）
、保溫發熱體
保溫發熱體由不鏽鋼內膽
、高純石墨多層隔熱屏和高純石墨加熱器組成，為工件提供熱源和穩定的熱場。
（3）
、工件支承體（料台）
工件支承體（料台）設在爐體內部的底部
，用於支承工作盤，待要處理的工件可直接放在工作盤上。
（4）、真空獲得係統
真空獲得係統由一台擴散泵、一台羅茨泵和一台螺杆真空泵、一台複合真空儀、一個熱偶管和兩個電離管等組成。

（5）、充排氣係統
參見圖6
，充排氣係統由三部分組成，充氣機構
、排氣機構和故障排氣機構。
充氣機構分三個供給氣路，可分別使用氬氣（或氮氣）、氫氣和空氣等任意三種氣體。排氣機構是一個出氣路。故障排氣機構的作用是在爐內氣壓過高險情發生時
，自動進行安全氣體排放。
（6）、水冷卻係統
水冷卻係統采取水冷卻循環方法
，由爐壁
、水套及管路、手動閥門組成，配備了一套包括上水分配管和下水鬥的水冷卻係統。
（7）
、強製冷卻係統
強製冷卻係統采取腔體
、通道
、爐壁風內循環冷卻方法
，由電機
、離心風扇葉輪和導風通道組成。
（8）、裝卸機構
裝卸機構配備了一個與爐子平行的叉車載入裝置，料車導軌安裝在設備的前部

，料車可自由活動，既能升降

，又能在導軌上前後運動。
（9）、加熱係統
加熱係統由一台數字智能形溫度控製器、一個加熱功率單相晶閘管交流調壓電路、一台功率變壓器和一個測溫熱電偶組成。
（10）、控製係統
以PLC為基本控製單元，實現動作控製、工藝曲線的自動控製、監控設備運行狀態
、報警保護等功能。
（11）、安全保護係統
安全保護係統主要有氣壓超限保護、水溫超限保護、斷水保護和斷電保護等。