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金屬熱處理工藝過程對溫度測量的要求研究
廣東省湛江市技師學(xué)院 王偉偉 2015/9/23 20:43:20
摘要：在一定熱作用下，或機械作用、化學(xué)作用下，改變金屬合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組織，進而獲得所需性能的工藝操作為金屬熱處理，為了獲得各種金屬材料的優(yōu)良性能，熱處理工藝是極為重要的手段。
關(guān)鍵詞：金屬；熱處理工藝；溫度測量。
在工業(yè)生產(chǎn)中，熱處理工藝形式多種多樣，而熱作用過程是這些工藝的基本過程，主要包括三個階段，分別為加熱、保溫、冷卻。在整個工藝過程中，主要參數(shù)描述有熱處理周期、保溫時間、加熱速度、冷卻速度、加熱溫度等。在熱處理工藝中，需要使用各種加熱爐，在加熱爐中便可進行金屬熱處理，主要的基本熱處理過程為退火、回火、淬火、化學(xué)熱處理等，而化學(xué)熱處理主要有去氧、滲碳、去氫、滲鉻、滲鋁等。因此，在熱處理工藝中，對加熱爐內(nèi)的溫度進行測量，是極為重要的工藝參數(shù)測量。在每一種熱處理工藝規(guī)范中，極為重要的內(nèi)容就是溫度，一旦出現(xiàn)溫度測量不準(zhǔn)確，就無法進行正確的、規(guī)范的熱處理工藝，進而對整個產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，甚至報廢。在熱處理中對溫度進行測量時，最重要的就是在加熱爐內(nèi)安裝好感溫軟件，且此安裝位置必須具有代表性，要求感溫軟件所測得的溫度能夠?qū)t內(nèi)工件或爐溫給予真實反映。本文主要對幾種不同的熱處理爐及爐內(nèi)感溫軟件的要求、爐溫特點、加熱爐結(jié)構(gòu)、測溫用儀表等進行分析。
一、箱式電爐
1、結(jié)構(gòu)及爐溫特點
箱式電爐爐體為方箱型，爐門位于側(cè)面，一般將加熱軟件安裝在側(cè)壁上，有時將其布置于爐底板或爐頂，在整個爐內(nèi)，溫度最低為爐門處，而溫度最高為電熱元件處。
2、常用測溫儀表
常用的測溫儀表主要有電子電位差計、數(shù)字式儀表、熱電偶配動圈式儀表。
3、感溫軟件的安裝與使用要求
在中溫箱式電爐中，通過爐頂將熱電偶垂直插入，將其布置于中心線偏后；或者是通過后壁將熱電偶水平插入，此時必須設(shè)置支撐架，時常對其進行1800轉(zhuǎn)動，避免出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。插入熱電偶時，其深度不得低于10倍保護管直徑，同時應(yīng)該防止接線盒出現(xiàn)過高溫度，并實施相應(yīng)的抗干擾信號措施。
二、井式電爐
1、結(jié)構(gòu)及爐溫特點
井式電爐爐膛形狀與井形狀相似，故而得名，爐內(nèi)有爐罐，此爐罐是由耐熱鋼制成的，爐罐上有蓋，工件主要安裝于爐罐內(nèi)，加熱軟件一般布置于爐罐外。爐罐內(nèi)的氣氛比較特殊，且爐罐內(nèi)外、爐膛上下均存在溫度差異。
2、常用測溫儀表
在井式電爐內(nèi)，常用的測溫儀表為電子電位差計、數(shù)字式儀表、熱電偶配動圈式儀表等。
3、感溫軟件的安裝與使用要求
在井式電爐內(nèi)，通過側(cè)面將熱電偶垂直插入，且必須保證測量端盡量與罐壁靠近，如果加熱爐的爐膛比較深，應(yīng)該同時使用數(shù)支熱電偶在上下不同分區(qū)進行測量，進而對爐內(nèi)整個溫度情況進行較好控制。安裝時，應(yīng)該仔細檢查熱電偶保護管，不得出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，避免爐內(nèi)氣氛受到侵蝕而損壞；經(jīng)過實驗驗證后，經(jīng)驗值為罐內(nèi)外溫差，進而可以更加準(zhǔn)確的對罐內(nèi)溫度進行測量與控制，同時在使用時應(yīng)該積極采取相關(guān)措施，以防信號干擾作用。
三、鹽浴爐
1、結(jié)構(gòu)及爐溫特點
在鹽浴爐中的金屬熱處理工藝是指電流通過熔融鹽類液體進而出發(fā)熱量，且工件完全被浸沒于熔鹽中，進而獲得金屬相關(guān)優(yōu)良性能的熱處理工藝。在鹽浴爐中爐膛為熔池，且熔池中內(nèi)溫度都是均勻的，同時熔鹽溫度與工件溫度相同。
2、常用測溫儀表
在鹽浴爐中，常用測溫儀表的使用需要根據(jù)具體情況而定，不同的鹽浴爐使用的測溫儀表也不相同，對中溫鹽浴爐而言，熱電式溫度計是比較常用；對高溫鹽浴爐而言，輻射式溫度計是比較常用的。
3、感溫軟件的安裝與使用要求
在鹽浴爐中，對感溫軟件進行安裝時，主要分為以下兩種情況：（1）熱電偶的使用：一是一般情況下，直角式熱電偶使用的比較多，在安裝期間，避免接線盒受到鹽浴過高的輻射溫度；二是保護管材料主要有不銹鋼、其他耐鹽浴腐蝕材料；三是安裝熱電偶時，應(yīng)該盡量遠離電極，有利于干擾作用的降低；（2）輻射式溫度計的使用：一是安裝期間，盡量通過一個套管將感溫鏡頭與熔鹽液面垂直對準(zhǔn)，在套管中，使用干凈壓縮空氣進行吹掃，避免煙霧過多，對測溫帶來影響；二是安裝感溫鏡頭時，應(yīng)該根據(jù)儀表要求，對其與液面距離進行合理控制[1]。
四、高中頻感應(yīng)爐
1、結(jié)構(gòu)及爐溫特點
在高中頻感應(yīng)爐內(nèi)，工件主要設(shè)置于感應(yīng)圈內(nèi)，且工件表面溫度變化極為迅速，只要數(shù)十秒便可以完成室溫到淬火溫度的轉(zhuǎn)變，因此，在此爐內(nèi)，對溫度測量的要求為快速、自動化。
2、常用測溫儀表
在高中頻感應(yīng)爐中比較常用的測量儀表為輻射式溫度計。
3、感溫軟件的安裝與使用要求<（未完，下一頁）
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