Как основное оборудование в области высокоточной тепловой обработки, вакуумные газовые печи высокого давления стали первым выбором для обработки высокой твердости,высокопрочные материалы (например, высокоскоростная сталь), титановые сплавы и нержавеющая сталь) в таких отраслях промышленности, как аэрокосмическая промышленность, высококлассные оборудования и высокоточные формы.и точный контроль температурыИх "использование и обслуживание" отличаются от традиционных отопительных печей и должны сосредоточиться на трех основных аспектах: "контроль вакуумной среды, управление потоком газа под высоким давлением, управлениеи низкотемпературное равномерное отоплениеБлагодаря стандартизированным полноценным операциям и усовершенствованному обслуживанию обеспечивается стабильная производительность оборудования и квалифицированное качество обработки заготовки.
Прежде чем сформулировать план "использования и обслуживания", необходимо уточнить уникальные характеристики вакуумных газовых печей высокого давления.Они представляют собой не просто сочетание "вакуумного нагрева + охлаждения под высоким давлением", а сложное оборудование, интегрирующее вакуумные системыОсновные характеристики и сценарии применения определяют ключевые направления использования и обслуживания:
- Вакуумная среда: степень вакуума внутри печи может достигать 1×10−2~1×10−5Pa, что эффективно предотвращает окисление и декарбуризацию заготовки при нагревании.Он особенно подходит для деталей с высокой точностью, требующих высокой поверхности и стабильного химического состава..
- Газовое гашение под высоким давлением: В качестве охлаждающих сред используются инертные газы, такие как азот и аргон, при охлаждающем давлении газа до 10 МПа.Принудительное охлаждение с помощью высокоскоростного газового потока позволяет быстро охлаждать заготовки (скорость охлаждения до 50 ~ 100 °C/s), уменьшая риск деформации и трещин на заготовке.
- Конвективное отопление: в диапазоне низких температур (≤600°C) применяется конвективное циркуляционное отопление инертным газом,решение проблем "медленного низкотемпературного нагрева и плохой температурной однородности" в традиционных вакуумных печахОднородность температуры печи может контролироваться в пределах ±3°C.
- Обработка инструментов и штамповки стали: Например, для охлаждения высокоскоростных стальных режущих инструментов и холодноработных штампов требуется вакуумное нагревание для предотвращения окисления режущего края,и газовая гашение под высоким давлением для обеспечения равномерной твердости (HRC≥62).
- Аэрокосмические материалы: Для обработки раствором компонентов из титанового сплава и частей из сверхсплава вакуумная среда предотвращает испарение сплавных элементов,и точный контроль температуры обеспечивает стабильную микроструктуру.
- Точные компоненты: Для тепловой обработки автомобильных трансмиссий и высокоточных валов в электронном оборудовании газовая тушение высокого давления позволяет интегрировать "тушение + низкотемпературное закаливание"," сокращение последующих затрат на обработку.
Первый шаг в "использовании и обслуживании" вакуумных газовых печей высокого давления заключается в строгом соблюдении пятиэтапного процесса работы:"Предварительная подготовка к запуску → вакуумное откачивание → нагрев и повышение температуры → газовая тушение высокого давления → обработка после отключенияЭто позволяет избежать таких проблем, как повреждение вакуумной системы и плохой эффект газификации, вызванный неправильной работой:
Перед запуском сосредоточьтесь на осмотре вакуума, газификации и электрических систем при подготовке вспомогательных материалов.
-
Проверка вакуумной системы:
Проверьте, что уровень масла вакуумных насосов (механических насосов,диффузионные насосы) на стандартной шкале (уровень масла должен охватывать 2/3 насосных механизмов) и если качество масла прозрачно (если масло становится черным или эмульгированным), заменить его немедленно).
Проверить целостность уплотнительных поверхностей вакуумных клапанов (угловых клапанов, бабочных клапанов),и протирать интерфейсы клапана с помощью ткани без перьев, чтобы предотвратить загрязнения, влияющие на эффективность уплотнения.
Испытывать нормальную работу вакуумных приборов (ионных приборов, приборов сопротивления) с целью обеспечения того, чтобы погрешность отображения степени вакуума не превышала 5%.
-
Проверка системы газификации:
Проверьте давление банок с инертным газом (чистота азота ≥ 99,999%, давление в балоне ≥ 10 МПа) и наличие утечки в соединительных трубопроводах (обнаружить с помощью гелийного спектрометра массы, детектора утечки,требующий скорости утечки ≤1×10−8Pa・m3/s).
Проверьте целостность вентилятора и дефлектора газа; убедитесь, что лопасти вентилятора не деформированы и дефлектор не заблокирован, чтобы гарантировать равномерную циркуляцию потока газа.
-
Проверка электрической системы:
Проверьте, не сломаны ли или не деформированы ли нагревательные элементы (графитовые трубы, молибденовые провода); сопротивление изоляции должно быть ≥ 5MΩ (испытание с помощью измерителя сопротивления изоляции).
Испытать систему управления температурой (термопары, контроллеры PLC), чтобы ошибка между установленной температурой и фактической температурой печи была ≤3°C;и что устройство сигнализации о перегреве (верхний предел температуры установлен на 50°C выше температуры процесса) чувствительно и надежно.
-
Подготовка заготовки и вспомогательного материала:
Очистить масляные пятна и ржавчину с поверхности заготовки (потирать спиртом, чтобы во время нагревания не допустить загрязнения вакуумной системы летучими веществами).Погрузочная способность заготовки не должна превышать 70% эффективного объема камеры печи., и заготовки должны быть равномерно распределены на материале подставки, чтобы избежать местного перегрева.
Подготовить вакуумное уплотнительное средство (для смазки уплотнительных поверхностей клапанов) и высокочистый азот (для резервного использования для предотвращения дефицита газа во время гашения газа).
Процесс работы является ядром "использования и обслуживания", требующего точного фазового контроля таких параметров, как степень вакуума, температура и давление газа:
-
Фаза вакуумного насоса:
Во-первых, запустите механический насос и насос до тех пор, пока степень вакуума внутри печи не достигнет ≤1Pa (приблизительно 15 ~ 30 минут), затем запустите диффузионный насос (для диффузионных насосов для масла,сначала разогреть масло диффузионного насоса до 200-250°C, держать нагретым в течение 30 минут, затем перекачивать на высокий вакуум).
Цель насоса высокого вакуума: в соответствии с требованиями процесса, общая обработка заготовки требует насоса до уровня ниже 1 × 10−3Pa, в то время как прецизионные детали требуют насоса до уровня ниже 1 × 10−5Pa.Если степень вакуума падает слишком быстро во время перекачкиОстановите машину и проверьте на наличие утечек.
-
Фаза нагрева и повышения температуры:
В диапазоне низких температур (температура комнаты ~ 600°C) включить режим конвективного нагрева, контролировать поток инертного газа на 5 ~ 10 м3/ч,и устанавливать скорость нагрева ≤10°C/мин, чтобы избежать деформации заготовки из-за чрезмерной разницы температуры.
В диапазоне высоких температур (выше 600°C) перейти на режим радиационного нагрева. регулировать скорость нагрева в соответствии с материалом заготовки (≤8°C/мин для высокоскоростной стали, ≤5°C/мин для титановых сплавов).После достижения целевой температуры поддерживать температуру (время удержания рассчитывается на основе толщины заготовки, обычно 1 ~ 2 мин / мм).
-
Фаза газификации высокого давления:
После периода хранения сначала наполните печь инертным газом до атмосферного давления (скорость наполнения газом ≤ 0,5 МПа/мин, чтобы избежать воздействия на деталь),Затем запустите систему газификации высокого давления.
Настройка давления газа: регулируйте в соответствии с требованиями к твердости заготовки.и давление обработки раствора для титановых сплавов составляет 3 ~ 5 МПаВо время газификации следует контролировать скорость охлаждения в режиме реального времени, чтобы убедиться, что она соответствует требованиям процесса (например, высокоскоростная сталь должна охлаждаться до 200 °C за ≤30 минут).
Выключение не означает окончания "использования и обслуживания"; требуется надлежащая очистка системы и кратковременная защита:
-
Обработка вакуумной системы:
Сначала отключите нагреватель диффузионного насоса.выключить механический насос и заполнить печь небольшим количеством инертного газа до атмосферного давления, чтобы предотвратить попадание воздуха и загрязнение вакуумной системы.
Очистить фильтр на входе в вакуумный насос; если на фильтре имеется чрезмерное количество мусора, вдыхать в него сжатым воздухом (давление ≤ 0,5 МПа).
-
Очистка печной камеры и системы газификации:
После того, как температура печи опускается ниже 100°C,Открыть дверь печи и стереть остаточные примеси (например, пыль графита) с внутренней стены камеры печи и дефлектора с помощью бесперстной тканиПри упорных пятнах вытирайте тканью, увлажненной алкоголем.
Проверьте фильтр в трубопроводе газификации; если элемент фильтра заблокирован, своевременно замените его (обычно заменяйте элемент фильтра после обработки 50 партий деталей).
-
Запись и защита:
ЗаполнитеЗапись о работе вакуумной газовой высокоточной печи, записывая такие параметры, как степень вакуума, температура нагрева, давление газа и время обработки, чтобы обеспечить основу для последующей оптимизации процесса.
Если машина отключена более 7 дней, запустите механический насос один раз в неделю для перекачки вакуума (накачивайте до уровня ниже 1 Па и держите нагретым в течение 30 минут), чтобы предотвратить повреждение вакуумной системы влагой..
Основные компоненты вакуумных газовых печей высокого давления (таких как вакуумные насосы, нагревательные элементы и уплотнения) склонны к износу из-за длительной эксплуатации.Должен быть сформулирован план "ежедневного обслуживания + регулярного осмотра и ремонта", чтобы избежать отключения оборудования, вызванного скрытыми неисправностями:
- Очистите уплотнительную ленту двери печи (потирайте сухой тканью, чтобы предотвратить плохую уплотнение и снижение степени вакуума из-за адгезии масла).
- Проверка на наличие утечек на интерфейсах инертных газопроводов (нанесите мыльную воду на интерфейсы; отсутствие пузырей указывает на нормальную работу).
- Очищать пыль с поверхности регуляторов температуры и вакуумных приборов для обеспечения четкого отображения параметров.