Guide professionnel de l'utilisation et de l'entretien des fours d'extinction sous vide à gaz à haute pression

I. Tout d'abord, comprendre l'utilisation: caractéristiques essentielles et scénarios d'application des fours d'extinction sous vide à gaz à haute pression

(I) Caractéristiques essentielles

• Environnement sous vide: Le degré de vide à l'intérieur du four peut atteindre 1×10−2~1×10−5Pa, ce qui empêche efficacement l'oxydation et la décarburation des pièces pendant le chauffage.Il convient particulièrement aux pièces de précision nécessitant une finition de surface élevée et une composition chimique stable.
• Éteinture par gaz à haute pression: Les gaz inertes tels que l'azote et l'argon sont utilisés comme milieux de refroidissement, avec une pression d'extinction du gaz allant jusqu'à 10 MPa.Le refroidissement forcé par un flux de gaz à grande vitesse permet un étanchéité rapide des pièces (taux de refroidissement jusqu'à 50°C/s), réduisant le risque de déformation et de fissuration de la pièce.
• Chauffage par convection: dans la plage de basses températures (≤ 600°C), le chauffage par circulation par convection au gaz inerte est adopté,résoudre les problèmes de "chauffage lent à basse température et de mauvaise uniformité de température" dans les fours à vide traditionnelsL'uniformité de la température du four peut être contrôlée à ±3°C.

(II) Scénarios d'application typiques

• Traitement de l'acier à l'outillage et à la matrice: Par exemple, le séchage des outils de coupe à grande vitesse et des matrices à froid nécessite un chauffage sous vide pour éviter l'oxydation du tranchant,et éteinture à gaz à haute pression pour assurer une dureté uniforme (HRC≥62).
• Matériaux aérospatiaux: Pour le traitement en solution des composants en alliage de titane et des pièces en superalliage, l'environnement sous vide empêche la volatilité des éléments alliants,et un contrôle précis de la température assure une microstructure stable.
• Composants de précision: Pour le traitement thermique des engrenages de transmission automobiles et des arbres de précision des équipements électroniques, l'extinction par gaz à haute pression permet une "extinction + température basse" intégrée," réduire les allocations d'usinage ultérieures.

II. Normaliser le fonctionnement: normes de fonctionnement à cycle complet pour les fours d'extinction sous vide à gaz haute pression

(I) Pré-démarrage: "inspection" et "préparation" en parallèle pour jeter un solide fondement de sécurité

• Inspection du système sous vide:
  Vérifiez si le niveau d'huile des pompes à vide (pompes mécaniques,Si la qualité de l'huile est claire (si l'huile devient noire ou émulsifiée), le remplacer immédiatement).
  vérifier l'intégrité des surfaces d'étanchéité des vannes à vide (vannes d'angle, vannes papillon),et essuyer les interfaces de la vanne avec un chiffon sans peluche pour empêcher les impuretés d'affecter les performances d'étanchéité.
  Le fonctionnement normal des jauges de vide (jauges d'ions, jauges de résistance) doit être testé pour s'assurer que l'erreur d'affichage du degré de vide n'excède pas 5%.
• Inspection du système d'extinction des gaz:
  Vérifiez la pression des bouteilles de gaz inerte (pureté de l'azote ≥ 99,999%, pression de la bouteille ≥ 10 MPa) et si les conduites de raccordement ont une fuite (détecter avec un détecteur de fuite par spectromètre de masse à hélium,pour les appareils de fabrication à l'exclusion des appareils de fabrication à l'exclusion des appareils de fabrication à l'exclusion des appareils de fabrication à l'exclusion des appareils de fabrication à l'exclusion des appareils de fabrication à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareils à l'exclusion des appareil à l'exclusion des appareil à.
  Vérifiez l'intégrité du ventilateur et du déflecteur d'extinction du gaz; veillez à ce que les pales du ventilateur ne soient pas déformées et que le déflecteur ne soit pas bloqué pour garantir une circulation uniforme du débit de gaz.
• Inspection du système électrique:
  Vérifiez si les éléments chauffants (tubes en graphite, fils en molybdène) sont cassés ou déformés; la résistance d'isolation doit être ≥ 5 MΩ (essai avec un résistomètre d'isolation).
  Le système de régulation de la température (thermocouples, régulateurs PLC) est soumis à des essais pour s'assurer que l'erreur entre la température définie et la température réelle du four est ≤ 3 °C.et que le dispositif d'alarme de température excessive (la limite de température supérieure est fixée à 50°C au-dessus de la température du procédé) est sensible et fiable.
• Préparation de la pièce et du matériel auxiliaire:
  Nettoyer les taches d'huile et la rouille de la surface de la pièce à usiner (essuyer avec de l'alcool pour éviter que des substances volatiles ne contaminent le système sous vide pendant le chauffage).La capacité de chargement de la pièce ne doit pas dépasser 70% du volume effectif de la chambre du four., et les pièces doivent être réparties uniformément sur le support de matériau pour éviter une surchauffe locale.
  Préparer un produit d'étanchéité sous vide (pour lubrifier les surfaces d'étanchéité des vannes) et de l'azote de haute pureté (pour prévenir une pénurie de gaz pendant l'extinction du gaz).

(II) Pendant le fonctionnement: "contrôle" des paramètres clés pour assurer la qualité du traitement

• Phase de pompage sous vide:
  Tout d'abord, démarrez la pompe mécanique et la pompe jusqu'à ce que le degré de vide à l'intérieur du four soit ≤ 1 Pa (environ 15 à 30 minutes), puis démarrez la pompe de diffusion (pour les pompes à diffusion d'huile,d'abord chauffer l'huile de la pompe à diffusion à 200 à 250 °C, le garder au chaud pendant 30 minutes, puis le pomper à vide élevé).
  Objectif de pompage à haut vide: selon les exigences du procédé, le traitement général de la pièce à usiner nécessite un pompage inférieur à 1 × 10−3 Pa, tandis que les pièces de précision nécessitent un pompage inférieur à 1 × 10−5 Pa.Si le degré de vide diminue trop rapidement pendant le pompageArrêtez la machine et vérifiez les fuites.
• Phase de chauffage et de hausse de température:
  Dans la plage de basse température (température ambiante ~ 600°C), activer le mode de chauffage par convection, contrôler le débit de gaz inerte à 5~10 m3/h,et régler la vitesse de chauffage ≤ 10°C/min pour éviter la déformation de la pièce en raison d'une différence de température excessive.
  Dans la plage des températures élevées (supérieures à 600°C), passer au mode de chauffage par rayonnement. Ajuster la vitesse de chauffage en fonction du matériau de la pièce (≤ 8°C/min pour l'acier à grande vitesse, ≤ 5°C/min pour les alliages de titane).Après avoir atteint la température cible, maintenir la température (le temps de maintien est calculé en fonction de l'épaisseur de la pièce, généralement 1 à 2 min/mm).
• Phase d'éteinte à gaz à haute pression:
  Après la période de conservation, remplir d'abord le four avec du gaz inerte à pression atmosphérique (taux de remplissage du gaz ≤ 0,5 MPa/min pour éviter d'affecter la pièce à usiner),puis démarrer le système d'extinction de gaz haute pression.
  Réglage de la pression d'éteinte du gaz: régler en fonction des exigences de dureté de la pièce.et la pression de traitement de la solution pour les alliages de titane est de 3 à 5 MPa. Pendant l'extinction au gaz, surveiller en temps réel le taux de refroidissement pour s'assurer qu'il répond aux exigences du procédé (par exemple, l'acier à grande vitesse doit être refroidi à moins de 200 °C en ≤ 30 minutes).

(III) Après l'arrêt: combiner "nettoyage" et "protection" pour prolonger la durée de vie des équipements

• Traitement par système sous vide:
  Tout d'abord, éteignez le chauffage de la pompe de diffusion.éteindre la pompe mécanique et remplir le four avec une petite quantité de gaz inerte à la pression atmosphérique pour empêcher l'air de pénétrer et de contaminer le système de vide.
  Nettoyer le filtre à l'entrée de la pompe à vide; s'il y a des débris excessifs sur le filtre, le souffler avec de l'air comprimé (pression ≤ 0,5 MPa).
• Nettoyage de la chambre de four et du système d'extinction des gaz:
  Une fois que la température du four tombe en dessous de 100°C,ouvrir la porte du four et essuyer les impuretés résiduelles (telles que la poussière de graphite) de la paroi interne de la chambre du four et du déflecteur avec un chiffon sans poilsPour les taches persistantes, essuyez avec un chiffon humidifié avec de l'alcool.
  Vérifiez le filtre dans le tuyau d'extinction du gaz; si l'élément filtrant est bloqué, remplacez-le en temps opportun (en général, remplacez l'élément filtrant après avoir traité 50 lots de pièces).
• Enregistrement et protection:
  Remplissez leFormulaire d'enregistrement de fonctionnement du four d'extinction à gaz sous vide à haute pression, en enregistrant des paramètres tels que le degré de vide, la température de chauffage, la pression d'extinction du gaz et le temps de traitement pour fournir une base d'optimisation ultérieure du processus.
  Si la machine est arrêtée pendant plus de 7 jours, allumez la pompe mécanique une fois par semaine pour pomper le vide (pompez à moins de 1 Pa et laissez chaud pendant 30 minutes) afin d'éviter les dommages causés par l'humidité au système de vide..

III. Améliorer l'"entretien": plan d'entretien régulier des fours d'extinction sous vide à gaz à haute pression

(I) Maintenance quotidienne (effectuée après le fonctionnement quotidien)

• Nettoyer la bande d'étanchéité de la porte du four (essuyer avec un chiffon sec pour éviter une mauvaise étanchéité et un vide réduit dû à l'adhérence de l'huile).
• Vérifiez la présence de fuites aux interfaces des pipelines de gaz inertes (appliquer de l'eau savonneuse aux interfaces; aucune bulle n'indique un fonctionnement normal).
• Nettoyer la poussière de la surface des régulateurs de température et des jauges de vide pour assurer une affichage claire des paramètres.

(II) Inspection et réparation régulières (réparation mineure une fois par mois, réparation majeure une fois par trimestre)

• Réparation mineure (mensuelle):
  Inspecter les éléments chauffants (tubes de graphite, fils de molybdène) pour détecter la surchauffe ou la rougeur locale.remplacer par des éléments du même modèle (assurer la coupure d'alimentation pendant le remplacement pour éviter les chocs électriques).
  Calibrer la précision des jauges de vide; si l'erreur est supérieure à 5%, récalibrer.
  Remplacer l'huile de pompe mécanique (en général après 500 heures de fonctionnement; remplacer à l'avance si la qualité de l'huile se détériore prématurément).
• Réparation majeure (quartier par trimestre):
  Effectuer une inspection complète des surfaces d'étanchéité des soupapes sous vide.
  Vérifiez les roulements des ventilateurs d'extinction des gaz; en cas de bruit ou de vibrations anormaux, remplacez les roulements et ajoutez de la graisse à haute température (le modèle de graisse doit correspondre à la vitesse du ventilateur).
  Vérifiez si la doublure du four (filé de graphite, briques réfractaires) est endommagée; si la surface endommagée dépasse 10%,le réparer en temps opportun (adhérer du graphite filé à l'aide d'un adhésif réfractaire à haute température).
  Effectuer des essais d'isolation sur le système électrique; la résistance d'isolation du circuit de chauffage doit être ≥ 5MΩ et celle du circuit de commande ≥ 2MΩ.