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    石墨熱場的應用

      大多數高溫真空爐是采用電阻加熱的方式。加熱器的選材可以是金屬或者石墨。根據需要,加熱器可以設計成多種形式。加熱器材料的選擇主要取決于工作溫度。對于低工作溫度的,例如真空回火爐來說,價格便宜的鎳鉻合金就可以勝任。對于需要高溫,用來做熱處理的諸如,淬火爐和釬焊爐來說,鉬和石墨是目前最流行的材料。

      還有一種流行的設計方案是采用石墨材料制作熱場隔熱部件。標準的石墨保溫材料由板狀或者多層毯狀石墨化碳纖維材料組成,在靠近熱場中心的內表面往往需要加覆一層石墨紙或碳碳復合材料薄板用來提高熱反射率和防止高壓氣流的沖刷。由于石墨材料本身所具有的多孔性和可滲透性,各層隔熱材料之間不需要預留額外的空間。石墨材料具有優良的隔熱性能,成本通常較金屬屏低,而且非常易于使用。就制造成本,耐用性和可維護性而言,石墨隔熱軟氈較石墨隔熱硬氈具有一定的優勢。

      石墨熱場制品

      通過生產實踐,金屬隔熱屏往往不適于環境惡劣的真空釬焊工藝。來自于焊料的金屬物質會沉積在金屬隔熱屏的表面,由于隔熱屏與所附著的焊料物質的熱膨脹系數不同,金屬隔熱屏會產生彎曲變形與斷裂,這會最終降低金屬屏的隔熱性能。金屬屏在遇到銅焊合金濺射的情況下很容易受到損傷,導致屏的表面形成孔洞,熱量會從這些孔洞中傳遞出去。當然,使用厚一些的金屬屏特別是鉬合金的屏會延長金屬熱場的使用壽命,但是卻增加了可觀的成本。比較好的解決方案是采用石墨材料制作隔熱部件,實踐證明,盡管在釬焊工藝中會有很多焊料沉積在石墨隔熱材料的表面,但是卻不會發生熔解的焊料與石墨隔熱材料的熔合現象。雖然有人會質疑,認為石墨材料比金屬材料更容易吸收水分,水分對釬焊工藝過程危害很大,但是,實踐證明熱場周而復始的升溫與降溫會很好地排除石墨隔熱材料中的水分。

      石墨熱場制品

      根據爐體的形狀,熱場承載部件通常由一個或多個圓形鋼環組成,材料通常采用不銹鋼而不是普通的碳鋼,不銹鋼雖然使成本有所增加,但是卻大大增加了其耐用性。在大多數真空爐設計中,在不銹鋼環的四周遍布氣體噴嘴,因此,熱場承載部件還扮演了一個讓氣體全方位遍布整個工件的角色。隔熱部件是通過各種形狀的不銹鋼部件固定在熱場承載部件上面的。工件承載爐床

      石墨熱場制品

      工件承載部件是設計用來支撐熱處理工件的部件,其制作材料仍然是目前流行的金屬鉬和石墨。通常是在爐床上建造滑軌用以負荷工件,并且通過螺釘固定安裝在爐膛外面的加強區域。由于材料的強度高,對于同樣重量的工件,鉬爐床可以建造得比石墨爐床更輕。在長期周而復始的熱環境下,鉬制軌道會產生一定程度的變形。石墨爐床盡管重量大一些,還有其在低溫下熱容量較大,但是石墨爐床不會熱變形,還有就是石墨良好的導熱性降低了它的一些不利因素。盡管石墨比鉬便宜,石墨的導軌卻由于石墨的脆性的特點容易在裝載工件的時候掉屑。進來新研發的石墨纖維材料可以防止掉屑的發生,但是造價比較高,甚至比鉬制材料還要高。

     

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