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放置處理工件或材料的工作區域內各處溫度均勻一致的程度，即：爐子在穩定狀態下，設定工作區域內各監測點的溫度差值。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域，熱處理過程要求工件在爐內加熱到所需溫度，并使工件中心位置達到這個溫度，并保持一定時間，要求測量的溫度應該是工件的真實溫度。測溫熱電偶與被處理工件的中心距離越近測量的結果越準確，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熱電偶反映的溫度之間存在一定的差別。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，裝載檢測時應盡可能的接近生產實際情況。

具有下列條件之一的，應進行均溫性檢測：

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尺寸或使用溫度范圍。

控溫或測溫熱電偶位置發生變化。

發生質量事故，分析認為可能于爐溫不均勻有關。

按檢測周期定期檢測。

4 爐內均溫性的檢測方法

在爐內溫度分布的有效工作區域內，布置測量點，其數量根據其均溫區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均溫區內，將熱點偶參考端從測溫孔引出如圖（1）。關好爐門進行抽真空，壓力達到設定值后，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 測量結果的數據分析

保溫精度是均溫性檢測結果的重要評價指標，能夠充分發應爐內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生斷裂、虛連、長期高溫工作狀態下加熱元件的變形、電器元件的損壞、線路故障等。爐體內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 爐體內真空度不夠：設備法蘭密封膠圈的損耗，爐體內部焊接處漏氣、爐體內部異物、處理材料放氣、爐內濕度過高等。周期性測量設備的壓升率、時時清掃爐內材料產生的異物、對長期閑置的設備重新啟用首先烘爐（加熱至設備能夠達到的最高溫度）去除加熱室內部材料水分。

7改善真空電阻爐均溫性方法

1 增加溫區數量：在原有分區的基礎上，重新合理的分配加熱分區的加熱功率，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。如爐門側增加一組分區。

2 增加爐體長度：在均溫區一定的情況下，增加爐體長度，改變加熱元件的電阻的排列方式，重新設定加熱分區的加熱功率，增加加熱元件的熱輻射面積。如加熱電阻串聯方式更改成并聯方式 。

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測定方法