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關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)與控制；控制儀器：高溫與氣體回填；
0引言
真空熱處理設(shè)備是一項(xiàng)技術(shù)先進(jìn)，制造難度大的熱處理工藝裝備。早期的真空爐采用熱殼體結(jié)構(gòu)，負(fù)載在真空爐體內(nèi)，整個(gè)爐體與負(fù)載一起加熱，這樣的真空爐熱效率低，有效加載空間小，外體積大，已逐漸被淘汰。自60年代已來(lái)，冷殼體結(jié)構(gòu)的真空爐逐漸被采用，這種真空爐結(jié)構(gòu)是外殼爐體采用水冷方式，負(fù)載在真空爐體內(nèi)被加熱，所以；爐體結(jié)構(gòu)有效加載空間大，熱效率高，目前已是真空熱處理設(shè)備的主要發(fā)展方向。隨著制造技術(shù)水平和現(xiàn)代先進(jìn)的檢測(cè)控制儀器儀表、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，各種多功能高自動(dòng)化的熱處理冷殼體結(jié)構(gòu)形式的真空爐得到了廣泛的應(yīng)用。
1 主爐體結(jié)構(gòu)
冷殼體結(jié)構(gòu)的真空爐一般主要有兩種型式；立式和臥式。在兩室結(jié)構(gòu)的真空爐中，通常真空熱處理爐常采用臥式結(jié)構(gòu)、水平裝載方式，這樣有利于完全自動(dòng)化控制。以熱處理工藝要求分，又存在單室和雙室及特殊工藝要求的多室結(jié)構(gòu)型式。在熱處理要求油淬火工藝時(shí)都是采用雙室、臥式結(jié)構(gòu)；其它：如采用惰性氣體淬火等時(shí)，一般只采用單室結(jié)構(gòu)。在雙室結(jié)構(gòu)的真空爐中又有冷室區(qū)和熱室區(qū)之分，兩室的中間由可控制的內(nèi)升降門(mén)相互隔開(kāi)，內(nèi)升降門(mén)采用油冷卻方式。冷室區(qū)的前部有裝件、出件的可升降門(mén)，此門(mén)為前門(mén)，在熱室區(qū)的后部也設(shè)有維修、檢查的工藝門(mén)，該門(mén)通常采用水冷卻方式。整個(gè)爐體的熱室區(qū)采用水冷卻。自動(dòng)工作時(shí)，被處理工件從冷室區(qū)裝入，預(yù)抽真空應(yīng)使熱室區(qū)和冷室區(qū)的真空度達(dá)到10Pa左右；此設(shè)置條件是由熱區(qū)的真空安全加熱溫度所決定的，通常真空度不低于100Pa，若太高將大大延長(zhǎng)裝爐時(shí)間(冷區(qū)有可能達(dá)不到所要求的真空度而無(wú)法裝爐)，太低則將影響加熱安全，這是因?yàn)檠b爐前一般熱區(qū)已預(yù)加熱到400℃-500℃，而在熱區(qū)完成熱處理程序、轉(zhuǎn)為冷區(qū)淬火時(shí)，溫度會(huì)更高、一般為最終程序所達(dá)到的最高溫度。此后內(nèi)門(mén)升起，工件從冷室區(qū)由裝載車(chē)送到熱室區(qū)，然后裝載車(chē)退出，當(dāng)完成加熱處理程序后，再由裝載車(chē)取出到冷室區(qū)進(jìn)行油淬火或氣淬火。在內(nèi)門(mén)升起之前，要保證冷室區(qū)和熱室區(qū)的真空度（壓力）一致，可開(kāi)啟冷室區(qū)和熱室區(qū)的壓力平衡閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，平衡壓力控制在幾十Pa左右。
由于真空爐內(nèi)的熱室區(qū)真空度常高于10-1Pa，故爐體內(nèi)幾乎沒(méi)有對(duì)流。熱區(qū)爐體內(nèi)框架常采用不銹鋼或經(jīng)過(guò)特殊處理的炭鋼材料、然后依次向內(nèi)是高耐熱纖維層(雙層厚度不小于20MM)、高純石墨板(板厚>20MM，通常為兩層以上)組成的三明治結(jié)構(gòu)，采用鉬絲、鉬片及瓷片等加以固定。爐體框架及相應(yīng)的加熱元件結(jié)構(gòu)可做成多邊形或方形。多邊形有效空間大，但制造復(fù)雜些，整個(gè)加熱體可從爐體內(nèi)方便移出。用這種組合結(jié)構(gòu)材料圍成密封的熱室區(qū)空間具有對(duì)外熱傳導(dǎo)很小、隔熱好等特點(diǎn)，而加熱元件的輔射熱在內(nèi)部高純石墨板的相互反射作用下，使?fàn)t內(nèi)部的溫度更均勻，但如果采用熱區(qū)風(fēng)冷時(shí)，由于其強(qiáng)度較弱，故風(fēng)壓不能較高，因此冷卻效果差。并且外泄漏輔射熱能很低，故熱損失極小，在加上采用水冷外殼體，能更有效地保護(hù)整個(gè)爐體，所以；這是一種很完善的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，若采用金屬屏結(jié)構(gòu)的內(nèi)殼保溫，效果會(huì)更好，但價(jià)格貴。由于其強(qiáng)度較高，熱區(qū)風(fēng)冷時(shí)，可采用較高風(fēng)壓，因此冷卻效果好。高真空（真空度高于10-4Pa以上）的爐熱室區(qū)殼體材料若采用不銹鋼材料，效果最好，但成本高。目前，帶有保護(hù)性的普通炭鋼材料的真空爐被廣泛采用，因?yàn)樗杀镜?，但卻能滿足大部分真空熱處理要求，當(dāng)真空度要求達(dá)到10-2 Pa以上時(shí)，非保護(hù)性的普通炭鋼是禁止被采用的，因?yàn)闀?huì)影響抽真空的效率，它能使抽真空的時(shí)間增加幾倍，尤其當(dāng)其材料被氧化而又重新暴露在大氣環(huán)境時(shí)，可達(dá)十幾倍，甚至更高。例如：一臺(tái)熱室區(qū)為0.1立方米的不銹鋼體真空爐，約10分鐘可使真空度達(dá)到10-3Pa，若采用非保護(hù)性的普通炭鋼材料，達(dá)到同樣的真空度約30分鐘以上的時(shí)間，如果殼體又是被氧化了，則可能需要2個(gè)小時(shí)以上的時(shí)間才能達(dá)到相應(yīng)的真空指標(biāo)，如此可見(jiàn)不良材料結(jié)構(gòu)將嚴(yán)重影響真空爐泵系統(tǒng)的抽真空效率。
真空爐中使用的電加熱材料有幾種，高溫難熔材料，并應(yīng)具備高的真空蒸氣壓力溫度特性，如：鉬、鎢、鉭、固體純石墨（棒狀、桿狀、管狀等或由石墨熱聚成絲狀而編織的純石墨材料）、鎳鉻合金〈981℃等。通常鉬材料和石墨材料是比較常用的電加熱元件。鉬材料比較容易折成形狀，因此；特別適用于多邊形結(jié)構(gòu)的加熱爐體，但它的電阻特性隨溫度的變化較大，故而加熱電源應(yīng)采用具有電流負(fù)反饋控制的輸出裝置。炭石墨材料在高溫下既具有硬度又具有韌性，故高溫強(qiáng)度好，電阻穩(wěn)定，是一種很好的電加熱材料。當(dāng)加熱功率小于幾百KW（例如250KW），加熱電源應(yīng)考慮采用比較低的電壓，通常不超過(guò)120V，原因有以下幾條；[1]通常考慮強(qiáng)度因素，電加熱材料的截面積做的比較大，故本身電阻比較低的緣故，[2]高的電壓容易與爐內(nèi)部的殘余氣體相互作用產(chǎn)生電離放電，[3]緊湊而裸露的加熱元件及考慮高的溫度絕緣易變低和老化等，即是為了安全考慮。由于采用低壓電源加熱，故必須另配一臺(tái)降壓變壓器（或可調(diào)節(jié)磁飽和降壓變壓器，不要采用可控硅限制觸發(fā)角的方法來(lái)從380V電源獲得低電壓的溫度控制方式，這種方式對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量影響大，而且非常不安全）。可按功率因數(shù)約 =1來(lái)計(jì)算變壓器的容量。為了減輕重量和體積，當(dāng)加熱功率超過(guò)100KW時(shí)，變壓器可選用循環(huán)油或循環(huán)水冷卻結(jié)構(gòu)方式的，加熱調(diào)節(jié)控制方式多采用磁飽和放大器或可控硅過(guò)零觸發(fā)周波控制方式，這樣有利于高精度控制，而且對(duì)電網(wǎng)沖擊擾動(dòng)小。
2 基本系統(tǒng)組成
2. 1泵系統(tǒng)
在熱處理要求熱區(qū)真空度達(dá)10-2--10-4 Pa以上時(shí)，熱室區(qū)一般采用三級(jí)泵結(jié)構(gòu)型式；油密封機(jī)械泵 （第三級(jí)） 羅茨泵 （真空增壓器，第二級(jí)）及擴(kuò)散泵 （第一級(jí)）。 當(dāng)?shù)谌?jí)機(jī)械泵起動(dòng)使真空度達(dá)到約5000 Pa以上時(shí)，第二級(jí)羅茨泵自動(dòng)切入工作，第一級(jí)擴(kuò)散泵的切入一般要使真空度達(dá)到10 Pa以上。羅茨泵和它的后級(jí)機(jī)械泵的速率比一般不要超過(guò)10：1，最佳選擇是6 : 1—7 : 1左右，例如一臺(tái)35立方米的羅茨泵它的后級(jí)機(jī)械泵可選用4立方米的規(guī)格類型。一臺(tái)性能優(yōu)良的旋片或活塞油密封單級(jí)機(jī)械泵其極限真空可達(dá)1Pa以上，但從約3000Pa左右以上的真空度范圍，抽真空的速率將變得愈來(lái)愈慢（這是在極低壓力下，由原一個(gè)大氣壓轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的大量水蒸氣占據(jù)了泵的大量空間），例如：如果采用單級(jí)泵系統(tǒng)來(lái)滿足僅幾百Pa到幾十Pa的較低真空要求時(shí)，就必需配備一臺(tái)很大的單級(jí)泵，此時(shí)電輸入功率增大，故系統(tǒng)效率將下降很多，達(dá)到相同真空指標(biāo)的時(shí)間也大大增加。羅茨泵在低于5000Pa以下壓力時(shí)，具有處理大量水蒸氣的能力，它的切入工作大大縮短了從5000 Pa到1 Pa的抽真空時(shí)間（這樣的兩級(jí)泵系統(tǒng)的極限真空度可達(dá)到0.1 Pa以上），并且羅茨泵和它的后級(jí)機(jī)械泵輸入的電總功率將比單級(jí)泵減少4--5倍，真空指標(biāo)和效率大大提高。擴(kuò)散泵內(nèi)的預(yù)抽真空由保持泵來(lái)完成，擴(kuò)散泵與爐內(nèi)真空區(qū)由高真空閥控制首先處于關(guān)閉狀態(tài)。保持泵起動(dòng)預(yù)抽擴(kuò)散泵內(nèi)的真空，當(dāng)擴(kuò)散泵內(nèi)的真空度達(dá)到14Pa以上時(shí)，才能起動(dòng)擴(kuò)散泵加熱，一般擴(kuò)散泵加熱時(shí)間需要40分鐘。當(dāng)擴(kuò)散泵達(dá)到了工作溫度（油溫達(dá)230℃--250℃）、此時(shí)若熱區(qū)真空度已達(dá)10 Pa以上時(shí)，可開(kāi)起擴(kuò)散泵的高真空閥，這時(shí)的抽真空過(guò)程為：擴(kuò)散泵--羅茨泵--機(jī)械泵、完全的三級(jí)泵投入工作過(guò)程。
雙室結(jié)構(gòu)的真空爐系統(tǒng)，由于冷室區(qū)里有大量淬火油，它的抽真空任務(wù)比較重，而且冷室區(qū)的最高極限真空度很難達(dá)到1 Pa以上，屬于低真空系統(tǒng)，因此；采用機(jī)械泵--羅茨泵的兩級(jí)泵系統(tǒng)是必需的。在實(shí)際中可用冷室區(qū)的一套兩級(jí)泵交替抽熱室區(qū)和冷室區(qū)。熱室區(qū)可采用機(jī)械泵--擴(kuò)散泵的間接兩級(jí)泵結(jié)構(gòu)形式。系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)，首先由冷室區(qū)的泵系統(tǒng)預(yù)抽熱室區(qū)真空，使熱室區(qū)真空度在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到擴(kuò)散泵的切入真空條件（高于10Pa以上），而在擴(kuò)散泵的預(yù)熱達(dá)到溫度時(shí)，此兩級(jí)泵系統(tǒng)就可切換到冷室區(qū)完成它的冷室區(qū)的抽真空的主要任務(wù)。此后擴(kuò)散泵的高真空閥開(kāi)啟，熱室區(qū)的抽真空任務(wù)變?yōu)闄C(jī)械泵--擴(kuò)散泵工作過(guò)程。為此目的要求，作為擴(kuò)散泵的后級(jí)機(jī)械泵可選用大一些的速率容量，以滿足它的前級(jí)擴(kuò)散泵的配置要求，這樣；一臺(tái)羅茨泵實(shí)際上完成了雙重任務(wù)，而工作效率并不受影響。熱室區(qū)的真空度無(wú)論何時(shí)只要低于10 Pa以下，就必須立刻關(guān)閉擴(kuò)散泵的高真空閥，防止對(duì)擴(kuò)散泵的工作油產(chǎn)生不良影響，使性能降低。高溫?zé)崽幚砉に嚐崾覅^(qū)常工作在分壓控制、惰性氣體回填的低真空范圍，此時(shí)熱室區(qū)可切換為單級(jí)機(jī)械泵工作方式，若非正常原因引起熱室區(qū)真空度極度下降時(shí)，應(yīng)使冷室區(qū)的泵系統(tǒng)迅速切換到熱室區(qū)工作。
2. 2水氣系統(tǒng)
真空爐的重要輔助系統(tǒng)是水冷卻系統(tǒng)和氣路控制、惰性氣體回填及氣體淬火系統(tǒng)（包括熱交換器，冷卻用密封鼓風(fēng)機(jī)等）。水冷卻系統(tǒng)的溫度、流量、壓力等的保護(hù)監(jiān)控必須完好可靠，水質(zhì)（硬度；CaCo3 〈 100ppm、PH值；7.0—8.0、不溶解物〈 200ppm、懸浮物〈10ppm，電導(dǎo)率約 300 mho/cm等等〉也要定期檢測(cè)，保正系統(tǒng)用水的安全。為了達(dá)到上述用水指標(biāo)，水處理系統(tǒng)的安裝是必不可少的，因?yàn)槔鋮s水質(zhì)的好壞直接影響真空爐的使用壽命，不可掉以輕心，否則將有可能對(duì)真空爐產(chǎn)生嚴(yán)重后果。在水冷卻方式中有開(kāi)式和閉式兩種循環(huán)冷卻方式，閉式水冷卻方式不易受污染，但制造費(fèi)用較高些。開(kāi)式循環(huán)冷卻方式易受污染，另一方面，雖然空氣中僅少量的氧溶于水中，但仍然對(duì)冷卻系統(tǒng)有一定的氧化作用。冷卻水的溫度最高應(yīng)限制低于28℃--29℃左右，而最低溫度應(yīng)注意被冷卻部分產(chǎn)生的冷凝對(duì)某些關(guān)鍵部位的影響，冷卻水壓一般在0.6 MPa左右，流量因爐型而定。淬火油的含水成分要嚴(yán)格監(jiān)控，在淬火油采用水冷卻方式時(shí)（通過(guò)淬火油循環(huán)泵打入冷卻器），冷卻器內(nèi)的淬火油的壓力要保持高于水壓，以免當(dāng)冷卻器產(chǎn)生泄漏時(shí)，水進(jìn)入油中，可在管路中加入水壓大于油壓監(jiān)控器，用于保護(hù)淬火油（淬火油采用風(fēng)冷則除外）。淬火油的含水量監(jiān)控裝置要定期進(jìn)行檢查測(cè)試（可靠性、靈敏度），保正淬火油的安全。
各種閥等的氣路控制所采用的壓縮空氣，通常壓力不低于0.6MPa，應(yīng)加多級(jí)（兩級(jí)以上）干燥過(guò)濾，保證清潔，有條件最好采用氮?dú)獾榷栊詺怏w（例如：價(jià)格低廉的99.9％的氮?dú)猓?，這樣氣體更潔凈，無(wú)氧化腐蝕性，對(duì)各種氣路控制閥保護(hù)作用好。另外當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，若氣路系統(tǒng)對(duì)爐體內(nèi)部有輕微泄漏，對(duì)被處理的工件影響也不會(huì)太大，但成本高一些。用作氣體保護(hù)（氣體淬火、回填壓力平衡、分壓控制等）的惰性氣體純度為：氬氣純度不低于99.9995％：氮?dú)饧兌炔坏陀?span style="font-family:Times New Roman;">99.9993％：氦氣純度不低于99.998％：氫氣純度不低于99.9％，而用于氣路控制的惰性氣體純度可以低很多。
3 真空儀表與溫度控制裝置
3. 1真空儀表
指真空讀數(shù)測(cè)量裝置與之相匹配的真空傳感器的組合，有多種類型的真空儀表可選用，以真空儀表所采用的傳感器類型來(lái)分；布爾登（BOURDON）真空儀表常用于從一個(gè)大氣壓到幾百Pa的低真空范圍，麥克里徳（MCLEOD）真空儀表可從幾百 Pa到10-2 Pa，這種類型的真空儀表也常用于作為標(biāo)準(zhǔn)的真空儀表，但價(jià)格較貴。在實(shí)際當(dāng)中，用于真空測(cè)量的最常見(jiàn)的真空儀表是輔射式或熱電偶式及基于這兩種真空儀表原理而設(shè)計(jì)的皮拉尼（PIRANI）真空儀表（從一個(gè)大氣壓到10-1 Pa），它們的共同優(yōu)點(diǎn)是；[1]價(jià)格比較便宜，[2]讀數(shù)連續(xù)，[3]因?yàn)闊峤z溫度相對(duì)比較低，故可暴露在大氣下工作數(shù)年而不會(huì)損壞，[4]輸出信號(hào)有利于拾取和遠(yuǎn)距離控制，缺點(diǎn)是；[1]不同的氣體有不同的熱傳導(dǎo)系數(shù)，因而使用前必須進(jìn)行校對(duì)，[2]讀數(shù)為非線性，低真空段讀數(shù)較密而高真空段讀數(shù)比較寬，[3]精度受環(huán)境溫度影響大，[4]對(duì)于輔設(shè)式和熱電偶式真空儀表可用范圍為10-1--10 Pa、即可用范圍比較窄。當(dāng)需要測(cè)量真空度達(dá)到10-1--10-7 Pa以上時(shí)，可采用熱絲離子型（10-1--10-7 Pa）和冷陰極離子型（1--10-4 Pa）真空儀表。這兩種真空儀表不可在真空度低于10 Pa以下接入電路中，防止傳感器頭氧化損壞。較完善的真空檢測(cè)控制，一般熱室區(qū)至少需要兩套（雙通道）低真空檢測(cè)儀表和一套高真空檢測(cè)儀表，并且每個(gè)通道應(yīng)采用獨(dú)立的傳感器，其作用為：[1]用于檢測(cè)熱區(qū)從一個(gè)大氣壓到1Pa的低真空指示記錄范圍、包括熱室區(qū)允許安全加熱條件〈幾百Pa，[2]用于檢測(cè)擴(kuò)散泵內(nèi)是否達(dá)到允許加熱條件〈14Pa，[3]真空分壓控制設(shè)置〈幾百Pa，[4]擴(kuò)散泵切入工作的高真空閥開(kāi)啟條件〈10Pa等的低真空儀表；如皮拉尼真空儀表，[5]用于檢測(cè)1--10-4Pa或更高真空指示記錄范圍的高真空儀表；如冷陰極離子型真空儀表、熱絲離子型真空儀表等。而在冷室區(qū)也至少采用一套低真空儀表來(lái)完成功能控制，如淬火壓力設(shè)置幾千Pa--幾萬(wàn)Pa（冷室區(qū)高于一個(gè)大氣壓的氣淬火應(yīng)采用其它氣壓開(kāi)關(guān)控制）及平衡壓力〈幾十Pa控制等。一般每套真空儀表的每個(gè)通道至少有兩個(gè)真空設(shè)置點(diǎn)，可作為不同的真空范圍調(diào)節(jié)設(shè)置邏輯控制輸出使用，根據(jù)外部控制要求設(shè)置點(diǎn)可采用繼電器輸出型或24V電壓輸出型。其它：如各種真空壓力開(kāi)關(guān)（低于一個(gè)大氣壓至數(shù)千Pa以上的粗真空范圍檢測(cè)，主要應(yīng)用于其它輔助邏輯控制等等）、氣壓開(kāi)關(guān)、水壓開(kāi)關(guān)、溫度開(kāi)關(guān)、流量開(kāi)關(guān)等都是作為真空爐完成各種輔助控制的所必需元件。
3. 2溫度控制裝置
現(xiàn)代先進(jìn)的真空爐為完成更復(fù)雜的控制功能，控制系統(tǒng)幾乎全部采用PLC+多臺(tái)多通道智能控制儀表或計(jì)算機(jī)組成的控制系統(tǒng)（控制流程圖形顯示，時(shí)實(shí)過(guò)程趨勢(shì)圖，軟鍵化軟件菜單操作，可視花仿真動(dòng)態(tài)圖形顯示，報(bào)警信息提醒，控制參數(shù)填寫(xiě)，操作過(guò)程登記記錄，各種數(shù)據(jù)表等等）。在溫度控制裝置中，真空爐熱室區(qū)加熱溫度的控制一般采用幾臺(tái)溫度控制器；熱室區(qū)閑置溫度控制（熱區(qū)空爐加熱控制）、熱室區(qū)超溫控制（報(bào)警控制輸出）和熱室區(qū)程序溫度控制（工件熱處理程序控制）。并各自采用獨(dú)立的熱電偶溫度傳感器，這種溫度控制器可以使用各種分度號(hào)的熱電偶等。它們之間的控制切入及相互轉(zhuǎn)換保護(hù)控制等由PLC程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，保證加熱的安全性。熱室區(qū)的程控溫度控制器是比較高級(jí)的多通道、多段溫控結(jié)構(gòu)（SEGMENT）、多過(guò)程事件（熱室區(qū)高真空靜態(tài)冷卻，熱室區(qū)回填壓力控制，熱室區(qū)低真空冷卻方式，冷室區(qū)油淬火，氣體淬火及其它熱處理工藝控制等等）的計(jì)算機(jī)高智能控制裝置，由于真空爐熱效率高，受外部擾動(dòng)很小，故在溫度控制上可以達(dá)到很高的精度，如果溫度控制器的PID參數(shù)設(shè)置合理，恒溫溫度控制精度可達(dá)0.1℃。冷室區(qū)的淬火油溫度控制器和淬火油超溫控制器等最好也采用獨(dú)立的溫度控制器和獨(dú)立的溫度傳感器。油的加熱控制、油超溫報(bào)警輸出、熱室區(qū)閑置溫度控制、熱區(qū)超溫報(bào)警輸出等，都為簡(jiǎn)單控制，可采用簡(jiǎn)單的溫控裝置，只要調(diào)整設(shè)置方便即可。油加熱器及油攪拌電機(jī)應(yīng)為防爆型。
3. 3 真空和溫度記錄儀
熱室區(qū)真空計(jì)錄儀應(yīng)具備低真空和高真空兩個(gè)記錄范圍作為熱室區(qū)的真空記錄裝置，因此：最好采用多通道（若冷室區(qū)也需要配有真空記錄儀時(shí)，則至少應(yīng)有三個(gè)通道），不必再配真空傳感器，可采用其它真空檢測(cè)裝置的模擬輸出端（0--5V或4--20MA）作為它的輸入，一般真空計(jì)錄儀內(nèi)也設(shè)有多點(diǎn)可調(diào)設(shè)置控制邏輯輸出，具備與真空儀表相同的控制作用，可直接使用。熱室區(qū)溫度計(jì)錄儀的輸入也同樣直接接入熱區(qū)程序溫度控制器的模擬輸出端（0--5V或4--20MA）?，F(xiàn)代的過(guò)程記錄裝置都具備有多通道、多種信息單位、多過(guò)程、多種顏色打印和繪圖等的（或大量信息內(nèi)部存儲(chǔ)）高級(jí)記錄信息功能，記錄信息豐富。若采用這種類型的記錄工具，可把所有要記錄的信息綜合到一臺(tái)設(shè)備上，從而減少了體積。
3. 4最高溫度限制
真空熱處理系統(tǒng)中一個(gè)重要冶金術(shù)語(yǔ)是材料（特別是金屬材料）的真空蒸氣壓力，指物質(zhì)熔化時(shí)繼續(xù)加溫到某一數(shù)值將產(chǎn)生蒸氣并隨大氣壓力的減少而變得越來(lái)越低，因此；它在高真空熱處理下的溶化蒸氣壓力也會(huì)大大降低，例如：黃銅約在1.33*10-2Pa、540℃度時(shí)，其中的鋅元素將揮發(fā)而留下類似于海綿狀的銅，在同樣的真空壓力下，鐵在1196℃度時(shí)揮發(fā)（常壓下為2737℃），銅在1036℃度（常壓下為2764℃）、金1191℃度（常壓下為2999℃）、鎳1258℃度（常壓下為2734℃）、鉬2097℃度（常壓下為5573℃）、炭2290℃度（常壓下為4831℃）等。金屬的揮發(fā)不但導(dǎo)致被處理工件的損壞，而且也對(duì)爐體內(nèi)部產(chǎn)生不良后果。高真空熱處理系統(tǒng)中尤其要特別注意這一點(diǎn)，所以通常的高真空熱處理加熱溫度很少超過(guò)1300℃度。有些金屬材料在真空度10-4 Pa時(shí)蒸氣壓力會(huì)降低到正常大氣壓下的2--3倍。另外在裝件筐與被熱處理工件之間，在高溫高真空下也會(huì)產(chǎn)生低共溶合金，損壞工件和裝件筐等。為防止此類問(wèn)題發(fā)生，通常在支撐爐梁與工件筐之間，采用陶瓷元件隔離，而特殊材料工件與工件筐之間也可采用此方法。一般情況下，如果要求被熱處理的材料需較高溫度時(shí)（如950℃度以上、取決于被處理的工件材料），可適當(dāng)向熱室回填少量惰性氣體，較常用的是氬氣和氮?dú)猓鶕?jù)工藝要求，由操作人員調(diào)節(jié)設(shè)置在幾十Pa以內(nèi)，采用反饋?zhàn)詣?dòng)控制，保證所設(shè)分壓值的穩(wěn)定性。熱處理程序采用分壓控制時(shí)，因?yàn)闊崾覅^(qū)是在較低真空度范圍工作，故應(yīng)關(guān)閉擴(kuò)散泵的高真空閥，使真空泵系統(tǒng)轉(zhuǎn)到低真空工作方式。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著真空熱處理設(shè)備的不斷發(fā)展，在先進(jìn)的氣體保護(hù)、滲氮、滲炭等的氣氛爐中也廣泛應(yīng)用真空技術(shù)來(lái)對(duì)爐內(nèi)部的大氣清除，凈化被熱處理工件等的預(yù)處理，解決了由采用保護(hù)氣體來(lái)純化爐內(nèi)部和熱處理工件等存在的處理周期長(zhǎng)，凈化不徹底等問(wèn)題，特別是某些熱處理工件的特殊結(jié)構(gòu)（深孔、盲孔、及復(fù)雜的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)等）更具有顯著的作用。目前，在更先進(jìn)的真空熱處理和真空預(yù)抽熱處理氣氛爐等多種熱處理并存的生產(chǎn)工藝中，是采用模塊化結(jié)構(gòu)運(yùn)行控制方式；即有一臺(tái)可在軌道上移動(dòng)的真空預(yù)抽爐，與其它多臺(tái)真空熱處理爐分時(shí)進(jìn)行對(duì)接來(lái)完成預(yù)抽真空任務(wù)，可以以小的投資，來(lái)獲得多種工藝控制，利用率高。在我國(guó)真空爐從結(jié)構(gòu)材料到設(shè)備制造上還比較落后，特別是在控制檢測(cè)裝備上和特殊熱處理材料的純度上落后更多，努力發(fā)展我國(guó)的高性能真空熱處理設(shè)備，對(duì)我國(guó)的基礎(chǔ)工業(yè)裝備、航空、航天發(fā)展都具有非常重要的意義。
參考文獻(xiàn)：
[1] Earl Jordeb Abar Ipsen ‘U’ Training Manual 1990
作者簡(jiǎn)介：曾祥斌 男 、1959 10 10 生 、 82 年畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)、電測(cè)與儀表專業(yè)、學(xué)士學(xué)位、高級(jí)工程師 、廠優(yōu)秀科技工作者、86年改造美國(guó)124“數(shù)控立車(chē)獲沈陽(yáng)市五小科技成果一等獎(jiǎng)、88年改造美國(guó) 168“數(shù)控臥車(chē)獲沈陽(yáng)市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，96年獲沈陽(yáng)市引進(jìn)技術(shù)應(yīng)用、改造優(yōu)秀項(xiàng)目突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，
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2007 / 04 / 01
附2
2某些常用材料的真空蒸氣壓力
材料元素名稱 (1.33*10-2Pa)℃ (1.33*10-1Pa)℃ (1.33Pa)℃ (13.3Pa)℃ 一個(gè)大氣壓
金 1191 1317 1466 1647 2999
銀 848 921 1048 1161 2214
銅 1036 1142 1274 1433 2764
鐵 1196 1311 1448 1604 2737
鋁 808 890 997 1124 2058
鉛 548 620 718 821 1745
錫 923 1011 1190 1271 2272
鋅 248 290 343 405 908
鎢 2769 3019 3312 ….. 5932
鎳 1258 1372 1511 1680 2734
硅 1117 1224 1344 1486 2289
炭 2290 2473 2683 2928 4831
鉬 2097 2297 2535 3011 5573
鉻 993 1091 1206 1343 2484
鍺 997 1113 1252 1422 …..
鉑 1745 1905 2092 2295 4411
鉭 2601 2822 ….. ….. …..
鐒 1816 1973 2151 2359 …..
硼 1141 1240 1356 1490 …..
錳 792 878 981 1021 2153
鎂 331 380 443 515 1108
鋰 378 439 514 608 1373
鈦 1250 1385 1547 1725 …..
銥 2156 2342 2558 2813 …..
鎵 860 966 1094 1249 …..
鈣 463 528 605 701 1488
銻 525 595 678 780 1441
