真空烧结炉的结构及使用说明

    真空烧结炉的结构及使用说明

     随着国内对真空烧结工件需求量的日益增加及真空烧结工艺技术的不断发展，对各种真空烧结炉的需要更加迫切。近年来国内已经制成了各种类型的真空烧结炉。这些设备不但结构新颖，用途广泛，其性能也逐渐赶上了发达国家所生产的某些设备，现仅就用于硬质合金系列的烧结炉做一简单的介绍。

       国内近年来用于生产硬质合金的一种真空烧结炉，由于它集脱蜡—预烧—真空烧结—快速冷却等工艺于一体， 可以在炉内一次性地完成其整个工艺过程，因此被称为真空烧结一体炉。真空烧结一体炉的炉体结构自带内胆和快速冷却系统。它是由带夹套的不锈钢外壳、工作内胆、加热器、保温层、热电偶、带滚轮的导轨、三个电极以及一个快速冷却装置所组成。此外设备的脱蜡系统是由卧式圆筒收蜡器、立式圆筒分离器、列管式冷凝器所组成，所有设备及管道均带有夹套，在脱蜡时通以70～80℃的热水。

    真空烧结炉的电控系统是由总动率180kW的变压器、主线路框、电控柜等组成，主要用于控制炉子的加热速率和温度。真空系统则由前级机械泵、主泵罗茨泵、真空管道、真空阀门压力开关管等元件组成。它分为两个支路，一个是对炉腔进行抽空，用于真空烧结工艺。另一个是对炉胆内进行真空车里，用于脱蜡。在抽气主管道上设置旁通阀、压力自动调节阀，在负压脱蜡气氛烧结、分压烧结时可以调节炉内的压力。

冷热水供给系统由加热系统、多个阀门及水流，量监控装置所组成。冷热水攻击系统的主要作用是在脱蜡时供给炉体、收蜡系统与管道70～80℃的热水。烧结时供给炉体、电极与冷工作内胆，以防石蜡蒸气污染炉膛，从而保障炉内碳气氛稳定及工作区温度的均匀性。分压脱蜡，也称负压脱蜡，是在送氩气的同时抽真空，在一定压力下脱除石蜡成形剂。一般压力控制在1～10kPa，氩气流量控制在0.2～0.5m3/h，这种方法既发挥了真空脱蜡快的优点，且由于载体氩气的作用，使蜡蒸气流动加快，很快被载体带出炉膛。因工艺需要进行渗碳或脱碳时，可在某一温度下导入CH4或H2或混合气体，并可任意调节炉内压力以满足工艺要求。一般压力控制在1～10kPa，导入的温度控制在900～1100℃之间，气体流量控制在0.25～0.3L/h。

      某些工艺为防止钴的挥发，以及达到控制炉内碳气氛的目的，在烧结温度下导入一定量得氩气，在达到所要求压力以后，既不抽真空也不送氩气进行焖烧。也可以边抽真空边送氨气，保持炉内一定压力的同时进行分压烧结。一般情况下，压力控制在1～10kPa，氨气流量0.2～0.5m3/h。设备配置的快冷系统，不但极大地加快了冷却速度，缩短了生产的周期，且也有效提高了工作效率。当终温降至900℃时，打开内胆炉门并通入氩气，炉内压力控制在50～80kPa，进行2～3小时的自然冷却。900℃ 时快速启动冷风煽，炉内压力控制在80kPa以内，然后进行3～4小时的强制冷却，直至100℃。