به عنوان یک قطعه اصلی تجهیزات در زمینه درمان حرارتی دقیق، کوره های خنک کننده گاز فشار بالا خلاء به اولین انتخاب برای پردازش سختی بالا تبدیل شده اند.مواد با سختی بالا (مانند فولاد سریع)این امر به دلیل مزایای گرمایش بدون اکسیداسیون، خنک سازی سریع و یکنواخت،و کنترل دما دقیق"استفاده و نگهداری" آنها از کوره های گرمایشی سنتی متفاوت است و باید بر سه جنبه اصلی تمرکز کند: "کنترل محیط خلاء، مدیریت جریان گاز با فشار بالا،و گرمایش یکنواخت با دمای پایین." از طریق عملیات استاندارد و کامل و نگهداری دقیق، عملکرد ثابت تجهیزات و کیفیت پردازش قطعه کار واجد شرایط تضمین می شود.
قبل از تدوین یک طرح "استفاده و نگهداری"، لازم است ویژگی های منحصر به فرد کوره های خلاء فشار بالا گاز روشن شود.آنها نه تنها ترکیبی از "گرم کردن خلاء + خنک سازی با فشار بالا" بلکه تجهیزات پیچیده ای هستند که سیستم های خلاء را ادغام می کنند، سیستم های گرمایش، سیستم های خنک کننده گاز و سیستم های کنترل دمای. ویژگی های اصلی و سناریوهای کاربرد آنها جهت های کلیدی "استفاده و نگهداری" را تعیین می کنند:
- محیط خلاء: درجه خلاء در داخل کوره می تواند به 1 × 10−2 ~ 1 × 10−5Pa برسد، که به طور موثر از اکسیداسیون و decarburization قطعات کار در طول گرم کردن جلوگیری می کند.آن را به ویژه مناسب برای قطعات دقیق نیاز به پایان سطح بالا و ترکیبات شیمیایی پایدار.
- خاموش کردن گاز با فشار بالا: گازهای بی اثر مانند نیتروژن و آرگون به عنوان محیط خنک کننده استفاده می شوند، با فشار خنک کننده گاز تا 10MPa.خنک سازی اجباری از طریق جریان گاز با سرعت بالا امکان خاموش کردن سریع قطعات را فراهم می کند (سرعت خنک سازی تا 50 ~ 100 °C / s)، کاهش خطر تغییر شکل و ترک قطعه کار.
- گرمایش محرک: در محدوده دمای پایین (≤600°C) ، گرمایش گردش محرک با گاز بی اثر مورد استفاده قرار می گیرد.حل مشکلات "گرم کردن آهسته در دمای پایین و یکنواخت بودن دمای ضعیف" در کوره های خلاء سنتی. یکنواختی دمای کوره را می توان در محدوده ±3°C کنترل کرد.
- ابزار و پردازش فولادبه عنوان مثال، خنک کردن ابزار برش فولاد با سرعت بالا و مچ کار سرد نیاز به گرم کردن خلاء برای جلوگیری از اکسیداسیون لبه برش دارد.و خاموش کردن گاز با فشار بالا برای اطمینان از سختی یکنواخت (HRC≥62).
- مواد هوافضا: برای درمان محلول قطعات آلیاژ تیتانیوم و قطعات سوپر آلیاژ، محیط خلاء از فروریزاسیون عناصر آلیاژ جلوگیری می کند.و کنترل دقیق دمای اطمینان می دهد که میکروساخت پایدار.
- اجزای دقیق: برای درمان حرارتی دنده های انتقال خودرو و گره های دقیق در تجهیزات الکترونیکی، خاموش کردن گاز با فشار بالا امکان یکپارچه سازی خاموش کردن + دمای پایین را فراهم می کند." کاهش هزینه های ماشینکاری بعدی.
اولین گام در "استفاده و نگهداری" کوره های خنک کننده گاز با فشار بالا با خلاء این است که به طور دقیق از فرآیند کار پنج مرحله ای پیروی شود:"آماده سازی قبل از راه اندازی → پمپاژ خلاء → گرمایش و افزایش درجه حرارت → خاموش کردن گاز با فشار بالا → درمان پس از خاموش شدن." این از مشکلات مانند آسیب به سیستم خلاء و اثر ضعیف خاموش کردن گاز ناشی از عملکرد نادرست جلوگیری می کند:
قبل از راه اندازی، روی بررسی خلاء، خاموش کردن گاز و سیستم های الکتریکی تمرکز کنید، در حالی که مواد کمکی را آماده می کنید. مراحل خاص شامل:
-
بازرسی سیستم خلاء:
بررسی کنید که آیا سطح روغن پمپ های خلاء (پمپ های مکانیکی،پمپ های پخش) در مقیاس استاندارد است (سطح روغن باید دو سوم از دنده های پمپ را پوشش دهد) و اگر کیفیت روغن شفاف باشد (اگر روغن سیاه یا امولسیف شده باشد)، فوراً جایگزینش کنید).
بررسی سطح مهر و موم دریچه های خلاء (دیواره های زاویه ای، دریچه های پروانه ای) برای سلامت،و رابط های شیر را با یک پارچه بدون پشم پاک کنید تا از آلودگی ها جلوگیری شود تا بر عملکرد مهر و موم تأثیر بگذارد..
آزمایش عملکرد عادی اندازه گیری های خلاء (گنجش های یون، اندازه گیری های مقاومت) برای اطمینان از اینکه خطای نمایش درجه خلاء بیش از 5٪ نیست.
-
بازرسی سیستم خاموش کردن گاز:
فشار بطری های گاز بی اثر را بررسی کنید (خالصیت نیتروژن ≥99.999٪، فشار بطری ≥10MPa) و اینکه آیا لوله های اتصال نشت دارند (با یک آشکارساز نشت اسپکترومتر جرم هلیوم تشخیص دهید)که نیاز به سرعت نشت ≤1×10−8Pa・m3/s دارند).
برای اطمینان از یکپارچگی گردش جریان گاز، لوله های لوله را بررسی کنید.
-
بازرسی سیستم الکتریکی:
بررسی کنید که آیا عناصر گرمایشی (انبوه های گرافیت، سیم های مولیبدن) شکسته یا تغییر شکل داده اند؛ مقاومت عایق باید ≥5MΩ باشد (بررسی با یک مقاومت عایق).
سیستم کنترل دمای (ترموپول ها، کنترل کننده های PLC) را آزمایش کنید تا اطمینان حاصل شود که خطا بین دمای تنظیم شده و دمای واقعی کوره ≤3°C است.و اینکه دستگاه هشدار بیش از حد درجه حرارت (حد دمای بالا 50°C بالاتر از دمای فرآیند تنظیم شده است) حساس و قابل اعتماد است..
-
آماده سازی قطعات و مواد کمکی:
لکه های روغن و زنگ را از سطح قطعه کار تمیز کنید (با الکل پاک کنید تا از آلودگی مواد فرار کننده در سیستم خلاء در طول گرم کردن جلوگیری شود).ظرفیت بارگذاری قطعه کار نباید بیش از 70٪ از حجم موثر اتاق کوره باشد.، و قطعات کار باید به طور مساوی بر روی قفسه مواد توزیع شوند تا از گرم شدن بیش از حد محلی جلوگیری شود.
آماده کردن مهر و موم خلاء (برای روغن کردن سطوح مهر و موم شیر) و نیتروژن با پاکیزه بالا (برای پیشگیری از کمبود گاز در هنگام خاموش کردن گاز).
فرآیند کار هسته "استفاده و نگهداری" است که نیاز به کنترل دقیق مرحله به مرحله پارامترهای مانند درجه خلاء، دمای و فشار خاموش کردن گاز دارد:
-
فاز پمپاژ خلاء:
ابتدا پمپ مکانیکی را روشن کنید و پمپ را روشن کنید تا درجه خلاء داخل کوره ≤1Pa باشد (تقریباً 15 ~ 30 دقیقه طول می کشد) ، سپس پمپ پخش (برای پمپ های پخش روغن،ابتدا روغن پمپ پخش را به 200 ~ 250 °C گرم کنید.، آن را برای 30 دقیقه گرم نگه دارید، سپس به خلاء بالا پمپ کنید).
هدف پمپاژ با خلاء بالا: با توجه به الزامات فرآیند، پردازش قطعات مورد استفاده عمومی نیاز به پمپاژ به زیر 1 × 10−3Pa دارد، در حالی که قطعات دقیق نیاز به پمپاژ به زیر 1 × 10−5Pa دارند.اگر درجه خلاء در طول پمپاژ خیلی سریع کاهش یابد، دستگاه رو متوقف کن و چک کن که نشت نداره
-
مرحله گرمایش و افزایش دمای:
در محدوده دمای پایین (دما اتاق ~ 600 °C) ، حالت گرمایش کنوکتوی را فعال کنید، جریان گاز بی اثر را در 5 ~ 10m3 / h کنترل کنید،و سرعت گرمایش ≤10°C/min را تنظیم کنید تا از تغییر شکل قطعه به دلیل تفاوت دمای بیش از حد جلوگیری شود..
در محدوده دمای بالا (بیش از 600 درجه سانتیگراد) ، به حالت گرمایش تابشی تغییر دهید. نرخ گرمایش را با توجه به ماده قطعه کار تنظیم کنید (≤8 °C/min برای فولاد سرعت بالا، ≤5 °C/min برای آلیاژ های تیتانیوم).پس از رسیدن به دمای هدف، دمای را حفظ کنید (زمان نگه داری بر اساس ضخامت قطعه کار محاسبه می شود، به طور کلی 1 ~ 2min / mm).
-
مرحله خاموش کردن گاز با فشار بالا:
بعد از مدت نگه داشتن، ابتدا کوره را با گاز بی اثر به فشار اتمسفر پر کنید (سرعت پر کردن گاز ≤0.5MPa/min برای جلوگیری از ضربه به قطعه کار)سپس سیستم خاموش کردن گاز با فشار بالا را راه اندازی کنید..
تنظیم فشار خنک کننده گاز: با توجه به الزامات سختی قطعه کار تنظیم شود. به طور کلی فشار خنک کننده برای فولاد مرطوب 5 ~ 8MPa است.و فشار درمان محلول برای آلیاژ های تیتانیوم 3 ~ 5MPa استدر طول خنک کردن گاز، سرعت خنک سازی را در زمان واقعی کنترل کنید تا اطمینان حاصل شود که نیازهای فرآیند را برآورده می کند (به عنوان مثال، فولاد با سرعت بالا باید در عرض ≤30 دقیقه به زیر 200 °C خنک شود).
خاموش کردن پایان "استفاده و نگهداری" نیست؛ تمیز کردن مناسب سیستم و حفاظت کوتاه مدت مورد نیاز است:
-
درمان سیستم خلاء:
اول، گرمایش پمپ پخش را خاموش کنید. پس از خنک شدن روغن پمپ پخش به زیر 50 درجه سانتیگراد،پمپ مکانیکی را خاموش کنید و کوره را با مقدار کمی گاز بی اثر به فشار جوی پر کنید تا از ورود هوا و آلودگی سیستم خلاء جلوگیری شود.
فیلتر را در ورودی پمپ خلاء تمیز کنید؛ اگر روی فیلتر بقایای بیش از حد وجود داشته باشد، آن را با هوای فشرده (ضغط ≤0.5MPa) منفجر کنید.
-
تمیز کردن اتاق کوره و سیستم خاموش کردن گاز:
بعد از اینکه دمای کوره به زیر ۱۰۰ درجه سانتیگراد کاهش می یابد،درب کوره را باز کنید و آلودگی های باقی مانده (مانند گرد و غبار گرافیت) را از دیواره داخلی اتاق کوره و بازتاب دهنده با یک پارچه بدون پشم پاک کنید.برای لکه های ضد، با یک پارچه مرطوب شده با الکل پاک کنید.
فیلتر را در لوله خنک کننده گاز بررسی کنید؛ اگر عنصر فیلتر مسدود شده باشد، آن را به موقع جایگزین کنید (به طور کلی عنصر فیلتر را پس از پردازش 50 دسته از قطعات کار جایگزین کنید).
-
ثبت و حفاظت:
فرم رو پر کنفرم ثبت عملیات کوره خاموش کننده گاز با فشار بالا، ثبت پارامترهای مانند درجه خلاء، دمای گرمایش، فشار خنک کننده گاز و زمان پردازش برای ارائه پایه ای برای بهینه سازی فرآیند بعدی.
اگر دستگاه برای بیش از 7 روز خاموش شود، پمپ مکانیکی را یک بار در هفته برای پمپ خلاء (پمپ به کمتر از 1Pa و گرم نگه دارید برای 30 دقیقه) برای جلوگیری از آسیب رطوبت به سیستم خلاء راه اندازی کنید..
اجزای اصلی کوره های خنک کننده گاز با فشار بالا (مانند پمپ های خلاء، عناصر گرمایشی و مهر و موم) به دلیل کار طولانی مدت دچار فرسایش می شوند.برای جلوگیری از خاموش شدن تجهیزات ناشی از نقص های پنهان باید یک برنامه "صون روزانه + بازرسی و تعمیر منظم" تهیه شود.:
- نوار مهر و موم درب کوره را تمیز کنید (با یک پارچه خشک پاک کنید تا از مهر و موم ضعیف و کاهش درجه خلاء به دلیل چسبیدن روغن جلوگیری شود).
- بررسی برای نشت در رابط های لوله گاز بی اثر (آب صابونی را به رابط ها اعمال کنید؛ هیچ حباب نشان دهنده عملکرد عادی نیست).
- گرد و غبار پاک از سطح کنترل کننده های دما و اندازه گیری های خلاء برای اطمینان از نمایش واضح پارامترها.
-
تعمیرات کوچک (ماهانه):
بررسي عناصر گرم كننده (انبوهاي گرافيت، سيم هاي موليبدنوم) براي گرم شدن زياد يا سرخ شدن محل.جایگزین با عناصر از همان مدل (ضمان قطع برق در طول تعویض برای جلوگیری از شوک الکتریکی).
دقت اندازه گیری خلاء را کالیبراسیون کنید؛ اگر خطا بیش از 5٪ باشد، دوباره کالیبراسیون کنید.
روغن پمپ مکانیکی را تعویض کنید (به طور کلی پس از 500 ساعت کار تعویض کنید؛ اگر کیفیت روغن زود وخیم شود، از قبل تعویض کنید).
-
تعمیرات عمده (هر سه ماهه):
بررسی کامل سطوح مهر و موم دریچه های خلاء انجام شود. اگر خراش ها یافت می شود، با کاغذ شن و ماسه نازک (گرده ≥ 800 میش) پولیش شود و مهر و موم خلاء اعمال شود.
لوله های فن خاموش کننده گاز را بررسی کنید؛ اگر صدا یا ارتعاش غیرطبیعی رخ دهد، لوله ها را جایگزین کنید و روغن با دمای بالا را اضافه کنید (مدل روغن باید با سرعت فن مطابقت داشته باشد).
بررسی پوشش کوره (گرافیت فیلت، آجر آتش گیر) برای آسیب؛ اگر منطقه آسیب دیده بیش از 10٪ باشد،به موقع تعمیرش کنید (گرافیت فیلت را با چسب مقاوم در دمای بالا بپوشانید).