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三、真空熱處理設備
1．真空熱處理設備關鍵技術研究開發(fā)
由于我國真空熱處理設備技術的研制工作是從零開始，因而我國真空熱處理設備的研制是在仿制國外產(chǎn)品的同時，集中力量研究攻克真空熱處理設備的關鍵技術，以使國產(chǎn)真空熱處理設備在設計、結構、性能、自動化水平和壽命等方面追趕國際先進技術水平。經(jīng)過20多年的不懈努力和研究探索，逐步攻克了真空熱處理設備研制的關鍵技術，掌握了真空熱處理設備設計、結構、關鍵部件、設備材料與元器件、傳感器、電器組件和自動化控制系統(tǒng)等核心技術，為我國真空熱處理設備的研制開發(fā)奠定了基礎。主要技術有：
(1) 真空抽氣技術和真空機組。
(2) 真空加熱發(fā)熱體材料和結構的選擇。
(3) 真空絕熱材料和結構的選擇。
(4) 真空動、靜密封技術。
(5) 真空爐的充氣冷卻技術。
(6) 真空淬火油的選擇。
(7) 真空閥門結構設計、制造與裝配。真空爐為了提高生產(chǎn)率和改善處理質量，出現(xiàn)了雙室、三室或多室真空熱處理爐，室與室間安置真空閘閥，使各室允許有不同的壓力、溫度和加工處理與工作氣氛，從而保證加熱始終處于要求的工作溫度、真空度及工作氣氛，而不受裝入新料和取出工件的影響。研制的真空爐熱閘閥是一種既能密封又能隔熱的插板式復合閘門。一種典型的WZ型真空爐熱閘閥采用閥板和閥框雙水冷卻結構，四連桿壓緊裝置，四連桿機構的彈簧裝置和齒輪齒條傳動機構以及閘閥真空密封和隔熱復合結構。
(8) 真空爐發(fā)熱體引出棒密封技術。
(9) 真空爐電絕緣技術。
(10)真空下溫度傳感和控制技術。
(11)真空回火及高壓氣淬氣流(熱風)循環(huán)技術。眾所周知，傳熱系數(shù)α(w/m2.K)與氣體壓力P和氣體速度v的關系有下式：α=A（Pv）m其中，P為氣體壓力，v為氣體流速，A和m是常數(shù)，它們是爐子結構、爐料和冷卻氣體物理性能的函數(shù)，m一股為0.6～0.8。根據(jù)冷卻機理分析，研制了真空回火爐雙氣流循環(huán)的強制對流換熱技術和設計結構；研制設計了負壓高流率冷卻技術并研制了WZ型高效率負壓高流率真空淬火爐。
(12)真空熱處理爐自動控制技術。
2．真空熱處理設備的技術特點
(1)我國研制生產(chǎn)的真空熱處理設備品種型式多樣，功能齊全，基本滿足了國內生產(chǎn)技術的需求，擋住了進口。
(2)我國研制生產(chǎn)的真空熱處理爐采用國際通用技術參數(shù)和指標及檢測方式，技術指標先進，結構和制作優(yōu)良，節(jié)能效果顯著，無公害清潔生產(chǎn)達到國際90年代末技術水平。
(3)真空熱處理設備采用PL型可編程序控制器，智能化控溫儀表與真空儀表、傳感器、執(zhí)行元件相結合，實現(xiàn)了對真空系統(tǒng)、機構傳動、充氣系統(tǒng)和工藝參數(shù)的自動控制。運行可靠，控溫精度高，具有故障顯示和報警功能，達到國際90年代末真空熱處理設備先進水平。
(4)我國真空熱處理設備的研制材料、傳感器、真空泵和閥類元器件、測試儀表等實現(xiàn)了國產(chǎn)化，制造技術和檢測技術獨立開發(fā)，形成了國產(chǎn)化真空熱處理設備研制生產(chǎn)體系，因而設備成本較低廉，適合國情，發(fā)展前景廣闊。
3．我國真空熱處理設備研制開發(fā)特點
(1)通過引進真空熱處理爐消化吸收，國內已具有能夠自主開發(fā)設計制造高水平系列真空爐的能力。目前我國已研制生產(chǎn)各類真空熱處理爐、離子滲碳(氮、金屬)爐、燒結爐、釬焊爐、真空鍍膜及濺射設備等多種類型。在爐型上包括單室、雙室、三室、半連續(xù)式及連續(xù)式真空熱處理設備，已經(jīng)形成了國產(chǎn)真空熱處理爐系列。
(2)國產(chǎn)真空爐的主要技術指標已達到或接近國際先進設備的水平。如爐溫均勻性達到美國軍標MIL-80233A規(guī)定的指標，即在±5.6℃以內；壓升率指標一般均達到<1.33Pa/h．設備最高工作溫度及極限真空度也都滿足用戶要求。國產(chǎn)真空退火爐、真空油氣淬火爐等主要爐種已基本站穩(wěn)了國內市場，滿足了各行業(yè)的迫切需求。
(3)國產(chǎn)真空爐與國外先進設備存在的主要差距是設備質量有待穩(wěn)定。我國應該從系統(tǒng)工程角度出發(fā)，協(xié)同真空泵、閥門、儀器儀表、石墨加熱元件及制品、電子元器件等制造廠家共同努力，提高其產(chǎn)品質量及使用壽命，進而提高國產(chǎn)真空熱處理設備的整體水平。(4)進一步完善和提高國產(chǎn)高壓氣淬爐和高流率氣淬爐的質量水平，并形成批量生產(chǎn)規(guī)模。同時，開發(fā)研制具有低溫對流加熱和等溫淬火功能的高壓氣淬爐，以及高溫高壓真空爐和連續(xù)型或組合式往復多用真空熱處理爐生產(chǎn)線及智能控制系統(tǒng)，是我國當前真空熱處理設備研制開發(fā)的主要方向。
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