真空电阻炉的均温性检测

张冲　李日蛟

摘 要：本文介绍了真空电阻炉炉内均温性的检测方法，影响均温性的因素及解决方法，改善方法。

关键词：真空电阻炉：均温性：检测

1引言

真空电阻炉的均温性是指在炉体内放置处理工件或材料的工作区域内各处温度均匀一致的程度，即：炉子在稳定状态下，设定工作区域内各监测点的温度差值。均温性是检验真空电阻炉的重要标准之一。真空电阻炉是在真空条件下，加热器通电产生的电阻热通过辐射穿热将工件（或材料）加热的炉子。真空电阻炉绝大部分使用在真空热处理领域，热处理过程要求工件在炉内加热到所需温度，并使工件中心位置达到这个温度，并保持一定时间，要求测量的温度应该是工件的真实温度。测温热电偶与被处理工件的中心距离越近测量的结果越准确，热处理工艺所要求的真实温度。在热处理加热及保温过程中，加热元件、样品以及感温元件之间进行着复杂的热交换过程，实际上要使炉温均温性测试的要求及实施条件炉内达到绝对的热平衡是不可能的。实际的炉温测量中，炉膛的实际温度和测温热电偶反映的温度之间存在一定的差别。因此，炉温均匀性测试就尤为重要。

3 真空电阻炉均温性检测条件

真空电阻炉均温性检测原则上进行空载检测，必要时也可以视需要进行装载检测，装载检测时应尽可能的接近生产实际情况。

具有下列条件之一的，应进行均温性检测：

新购置的真空电阻炉，或闲置半年以上重新启用。

经过大修在的真空电阻炉。

热处理工艺变更，需要改变有效加热区尺寸或使用温度范围。

控温或测温热电偶位置发生变化。

发生质量事故，分析认为可能于炉温不均匀有关。

按检测周期定期检测。

4 炉内均温性的检测方法

在爐内温度分布的有效工作区域内，布置测量点，其数量根据其均温区的尺寸及热处理方式的种类分为5点，9点，15点等。

空载试验或装载试验时，不得升到高于检测温度后再降到检测温度。所有测定点的温度，在达到检测温度及其保温精度范围内的最低温度之后，保温一定时间后测量各个检测点的温度。

测温得到的读数进行修正后得到实际温度值，以这些值来判断各位置的保温精度是否满足要求。

如果测温点的温度偏差超过精度范围，允许适当延长检测温度下的保温时间，但一个检测温度点的保温和检测总时间不得超过2h。

具体测量步骤

将热电偶的测量端牢固的绑扎在测温架的九个测温位置上，把固定好的热电偶的测温架放入炉内均温区内，将热点偶参考端从测温孔引出如图（1）。关好炉门进行抽真空，压力达到设定值后，开始升温，达到检测温度后进行保温60分后进行测量各检测点温度。

5 测量结果的数据分析

保温精度是均温性检测结果的重要评价指标，能够充分发应炉内均温和保温性能能满足工艺要求的程度。同时对完善和提高被测炉子的均温和保温性提供有效的依据和方向。

温度差值±Δt的t=A/2图（2）

6影响均温性的因素及解决方法

真空电阻炉在进行测量后，出现温度偏差超出工艺允许范围，一般影响电阻炉均温性原因有：

1 加热元件的断损或线路故障，加热元件在安装或运输过程中由于震动发生断裂、虚连、长期高温工作状态下加热元件的变形、电器元件的损坏、线路故障等。炉体内加热元件加热功率达不到既定要求。检查三相电路电压是否是380V，有无缺相现象。检查加热器各个接点是否完好，有无烧损，烧断处。电器元件的更换，线路周期性自检。

2 炉体内真空度不够：设备法兰密封胶圈的损耗，炉体内部焊接处漏气、炉体内部异物、处理材料放气、炉内湿度过高等。周期性测量设备的压升率、时时清扫炉内材料产生的异物、对长期闲置的设备重新启用首先烘炉（加热至设备能够达到的最高温度）去除加热室内部材料水分。

7改善真空电阻炉均温性方法

1 增加温区数量：在原有分区的基础上，重新合理的分配加热分区的加热功率，沿炉体的长度方向上增加一组或几组加热元件组成新的加热分区。如炉门侧增加一组分区。

2 增加炉体长度：在均温区一定的情况下，增加炉体长度，改变加热元件的电阻的排列方式，重新设定加热分区的加热功率，增加加热元件的热辐射面积。如加热电阻串联方式更改成并联方式 。

参考文献：

[1]张继玉 真空电炉

[2]GB/T9452-2003 热处理炉有效加热区测定方法