工件畸變小是真空氣氛爐的一個非常重要的優(yōu)點。據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗,氣氛爐的畸變量僅為鹽浴加熱淬火的三分之一。研究各種材料、不同復(fù)雜程度零件的真空加熱方式和各種冷卻條件下的畸變規(guī)律,并用計算機加以模擬,對于推廣真空氣氛爐技術(shù)具有重要意義。真空加熱、常壓或高壓氣冷淬火時氣流均勻性對零件淬硬效果和質(zhì)量分散度有很大影響。采用計算機模擬手段研究爐中氣流循環(huán)規(guī)律,對于改進爐子結(jié)構(gòu)變具有重要意義。真空滲碳是實現(xiàn)高溫滲碳的可能的方式。
但在高溫下長時間加熱會使大多數(shù)鋼種的奧氏體晶粒度長得很大,對于具體鋼材高溫滲碳,重新加熱淬火對材料和工件性能的影響規(guī)律加以研究,對優(yōu)化真空滲碳、冷卻、加熱淬火工藝和設(shè)備是很有必要的。近幾年,國際上有研究開發(fā)使用氣體燃料的燃燒式真空爐的動向。在真空氣氛爐采用氣體燃料加熱的困難太多,雖然有節(jié)約能源的說法,但不一定是一個重要的發(fā)展方向。
購買真空氣氛爐必須首先確定其功率,同時應(yīng)考慮其電熱效率和功率因數(shù),確定功率的方法有兩種。
一種是熱平衡法,根據(jù)能量守恒定律,電阻真空氣氛爐消耗的總熱量等于電熱元件所發(fā)出的的總熱量,消耗的總熱量包括加熱金屬的有效熱,以及氣氛爐的各項熱損失,將總熱量換算為總功率,并考慮到電熱效率,再乘以功率儲備系數(shù),這個系數(shù)估計到爐子生產(chǎn)率可能提高及熱損失可能增加等因素,功率儲備系數(shù)對于連續(xù)作業(yè)的氣氛爐,對間歇作業(yè)的氣氛爐另一種是經(jīng)驗法,主要根據(jù)爐膛容積來確定爐子功率。
真空氣氛爐爐溫自動操控常用調(diào)理規(guī)律有二位式、三位式、份額、份額ji分和份額ji分微分等幾種。電阻爐爐溫操控是這樣一個反應(yīng)調(diào)理過程,比較實踐爐溫和氣氛爐爐溫得到誤差,經(jīng)過對誤差的處置取得操控信號,去調(diào)理電阻爐的熱功率,然后完成對爐溫的操控。
1、依照誤差的份額、ji分和微分發(fā)生操控效果(PID操控),是過程操控中應(yīng)用廣泛的一種操控形式。
2、二位式調(diào)理--它只有開、關(guān)兩種狀態(tài),當真空氣氛爐爐溫低于限給定值時執(zhí)行器全開;當爐溫高于給定值時執(zhí)行器全閉。執(zhí)行器通常選用接觸器。
3、三位式調(diào)理--它有上下限兩個給定值,當真空氣氛爐爐溫低于下限給定值時接觸器全開;當爐溫在上、下限給定值之間時執(zhí)行器部分敞開;當氣氛爐爐溫超越上限給定值時執(zhí)行器全閉。如管狀加熱器為加熱元件時,可采用三位式調(diào)理完成加熱與保溫功率的不同。