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GB/T10067.47-2014电热装置基本技术条件第47部分:真空热处理和钎焊炉1范围GB/T10067的本部分规定了对真空热处理和纤焊炉产品(以下简称真空炉)的各项要求,包括品种规格、技术要求及其订货和供货。本部分适用于按4.1、5.1和5.2设计,主要用于金属材料在真空状态下进行气淬、回火、退火、正火、烧结、纤焊等处理的真空电阻炉。本部分的技术要求也适用于外热式、不具备气冷系统的内热式、加压气淬等用的真空电阻炉。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T10066.1一2004电热设备的试验方法第1部分:通用部分GB/T10066.4一2004士电热设备的试验方法第4部分:间接电阻炉GB/T1006712005击电热装置基本技术条件第1部分:通用部分.GB/T10067.4一2005电热装置基本技术条件第4部分:间接电阻炉JB/T9691一1999电热设备产品型号编制方法3术语和定义GB/T10066.4一2004界定的术语和定义适用于本文件。4产品分类4.1品种和规格4.1.1真空炉按结构型式和额定温度分为多个品种,如表1所示。表1真空炉结构形式与额定温度单位为摄氏度品种代号结构型式额度温度ZR 6650ZR8850ZR9950ZR 12卧式1200ZR 131300ZR 151550ZR 161650筑.ET
GB/T10067.47-2014I)空炉升温时间,h;m)炉温均匀度,℃;n)炉温稳定度,℃;o)空炉损失,kW;p)极限真空度,Paq)工作真空度,Pa;r)空炉抽空时间,min;s)压升率,Pa/h;t)冷却气体名称和耗量,Nm3/h;u)水耗,m3/h;v)炉体重量,t;w)炉体外形尺寸,mm。在企业产品标准中可对上述项目作必要的增减。5技术要求5.1.一般要求真空炉应符合GB/T10067.4一2005第5章的规定。该标准的规定与本部分有差异时以本部分为谁。5.2对设计与勃造的赫充卖求筑J.NE5.2.1总体设计真空炉主要由炉体、抽空系统、加热电源、控制装置等组成。卧式真空炉的炉体端部开,在水平方向装料和出料。加热室底部应装有支承炉料的炉床。井式真空炉呈直立圆筒形,顶部开,在竖直方向装料和出料。罩式真空炉炉体由炉罩和炉座两部分组成。炉罩架设在支架上,底部开,炉座配有升降机构,用以在装料后通过动力提升到炉罩内部。真空炉的炉体为内热式水冷炉壁结构,通常只有一个炉室。在真空炉送电加热前,抽空系统应能把炉室抽到预定的真空度。在加热阶段,输入功率应能调节。冷却阶段,炉料在炉内应能在不同真空度下和中性气体(包括惰性气体,下同)中冷却。真空度控制应符合相应于其技术级别的要求。5.2.2材料所有处于加热室内部的材料应适应于设计规定的气氛、真空度和温度;各种材料在工作温度下相互应不起反应。对B级和C级炉,含铬的材料不得用于真空状态下温度超过1000℃的区域,对A级炉也应避免使用。5.2.3工作电压真空炉的工作电压应在企业产品标准中规定。在工作电压范围内和在其他工作条件正常的情况下,炉内应不产生火花放电。3理闐素前阀Z.ZC.ET
GB/T10067.47-20145.2.4炉壳炉壳可以是整体结构,也可由多节组合而成。炉壳的筒体、封头和炉门应水冷,其设计和制造应参照有关压力容器的相应国家标准的规定。炉壳的内表面应光洁平滑。内壁通常采用不锈钢材料,也可用普通碳素钢。在后一种情况下,对C级炉其内壁需经电镀或涂敷其他材料以防氧化。电镀或涂敷层表面应光洁,工作中应无明显的吸气和放气,应不致剥落和起化学反应。5.2.5炉门、炉盖和炉座5.2.5.1卧式和井式真空炉除另有规定外(见9.2)。卧式炉的炉门可支承在炉壳的左侧面,从右往左打开,也可采用其他结构。井式炉的炉盖应能在水平方向滑动或旋开。炉门或炉盖上根据需方的要求装有玻璃观察窗。当要求炉门或炉盖用动力驱动时,可按9.2提出。5.2.5.2罩式真空炉除另有规定外(见92)。炉座升降机构可采用螺杆机构或其他机构。螺杆由电动机驱动,传动机构与螺杆之间应为刚性耦合。升降机构应有防止在高位时越位的安全措施,以及必要的确保炉座处于密封位置的安全连锁装置。当炉座处于低位或正常装料位置时,从炉座的顶面到炉罩的最低点间的距离应不小于该规格真空炉所规定的工作区高度。升降速度应不小于300mm/min。当另有要求时(见92),炉座应设计成为一台可在轨道上移动的带轮小车。当其处于地面位置时,能跟升降机构分开。炉座下降到轨道时,应能自行对准并盛落在轨道上。小车的数量、轨道的长度和布置应满足需方要求。典可系网2.U心.把5.2.6炉室真空炉的加热区应围以隔热屏,隔热屏可以是金属辐射屏、碳毡或石墨毡或单层金属辐射屏再村以耐火纤维制品等。所用的材料应耐热,在工作中不下垂、开裂和剥离。设计中应考虑把热胀冷缩所引起的变形,以及通过隔热屏的热损失都限制到最小程度。当要求加热室中只能用金属辐射屏而不能用其他隔热材料时,可按9.2处理。额定温度为650℃~950℃的真空炉中允许使用镍铬加热元件;1200℃~1650℃真空炉可选用石墨纤维编织品、石墨板、石墨棒或管、钼片或钼棒等加热元件。加热元件的引出电极应能确保真空密封、水冷却、良好绝缘。炉床应采用性能与真空炉工作条件相适应的材料制成。在规定的期限内能正常使用,炉床应承受最大装载量而不损坏或无明显变形。在正常的使用条件下,隔热屏、加热元件和炉床使用期限,对A级、B级和C级炉应分别不少于3000h、6000h和8000h。加热元件使用期限,以其在最高工作电压下的输人功率小于额定功率的15%为限.在加热室的壳体上应配备供测量工作区炉温均匀度用的热电偶引出装置。所能连接热电偶的数量按试验方法(见GB/T10067.4一2005的5.2.9.1)的要求。5.2.7水冷系统冷却水应尽量采用循环给水系统。冷却水的水质应符合GB/T10067.1一2005中5.1.3.3的要求。水冷系统应能使炉壳筒体、封头和炉门的表面温升不超过5.3.10的规定。水温应能调节,使在任何情况下炉壁表面温度能不低于环境温度5℃以上,以防空气中的水蒸气凝结在炉室和抽气系统的内表面上。理闐素前网Z.ZC.ET
GB/T10067.47-20145.2.8气冷系统真空炉应能充入中性气体,并配备必要的风机或气体喷嘴、控制阀等,用来使气体循环通过炉料和炉室,均匀地冷却炉料。如用风机,则风机电动机和传动装置应具有水冷真空密封外套。重量等于最大装载量的炉料在额度温度下,或在额度温度超过1100℃的真空炉,在1100℃下,加热30min后,气冷系统应能在1h内使炉温降到150℃。气冷系统应能进行真空下冷却,压力从2.5Pa到130Pa的充气冷却或压力从5×10Pa到6.5×10Pa的充气冷却,以供选择。对C级炉,气冷过程应可程控。气冷系统应能通过程控系统和转换开关按选定的冷却方式自动运行,其冷却速率可调,如采用风机,其转数可调。如对冷却程序有不同要求,或要求提供热交换器以循环冷却气体并按所要求的冷却速率加速炉料的冷却时,可按92提出。对B级和A级炉,不要求气冷过程程控,但冷却速率应可由人工在一定范围内调节。5.2.9抽气系统真空炉的抽空系统由真空泵、管道、阀门、冷阱、控制系统、真空计等组成。系统中应装有自动阀门,以便在发生停电事故时能自动关闭,以防空气和真空泵油进入炉内。当要求在系统中配备粉尘捕集器或过滤器时,可按9.2提出。对C级炉,抽气过程应能程控。对B级炉,炉内的真空度应能自动控制。5.2.10测量、控制和记录5.2.10.1一般要求世串主大7.17cC。ET真空炉的测量、控制和记录应符合GB/T10067.4一2005的5.2.9中除5.2.9.4和5.2.9.6外的各项规定和以下补充规定。5.2.10.2炉温控制系统和控制仪表炉温控制系统的调压型式可以是具有陡降的外特性的磁性调压器或可控硅调压器型式。控制系统应能限制输入功率不超过所要求的最大值。真空炉应配备自动平衡型温度控制、记录仪。当有要求时(见9.2)对B级和C级炉应配备精确度不低于0.5%、分辨率不低于1℃的微处理器数字显示式控温仪表。数字高度应不低于15mm。仪表应备有外接插座,以便连接记录仪或打印机。5.2.10.3真空仪表对B级和C级炉应配备自动平衡型真空控制、记录仪,用以控制和记录加热室的工作真空度。记录仪应以Pa分度,其刻度应从1×10-2Pa到一个大气压,其可读范围至少应为0.1Pa~130Pa。仪表应有两个指针,一个用来给定所需的真空度,另一个用来指示实际真空度,并备有安全联锁,用来当炉内真空度低于给定值时,切断加热电源。当有要求时(见9.2),应提供两个附加的压力传感元件,一个装在加热室,另一个装在扩散泵与主阀门之间,且备有开关以便需要时检查和记录真空度。炉室的工作真空度为0.1Pa或更高时,应配备电离真空计,其范围能从0.1Pa到极限真空度。当要求提供数字显示式真空仪表时,可按9.2提出。5.2.10.4仪表的记录部分除另有规定外,真空度和温度记录纸标尺的宽度应不小于220mm,长图仪表的纸卷长度应不小于25m。记录纸的标准移动速度为25mm/h,并备有移动速度到100mm/h和150mm/h的机构。记录5闐素前阀ZC.EI
GB/T10067.47-2014笔机构应能带动记录笔在30$内走过整个记录纸的宽度。记录纸的后面应有衬垫,以便当仪表工作时,操作人员可以在记录纸上作记号。记录纸的传动机构应装在有铰链门的防尘罩里。门上有玻璃,可以从外面看到记录纸的整个宽度和不少于180mm的记录纸长度。当要求配备打印式记录仪时,可按9.2提出。根据用户要求,可采用无纸记录仪。5.2.10.5程序控制C级炉应配备程序控制器,以供编程,并按所编程序自动地控制抽空、加热和冷却的全过程。工作真空度不低于1Pa的真空炉应能在1Pa~130Pa间的任意值真空度下开始加热;工作真空度不低于10-2Pa的真空炉应能在0.1Pa~l30Pa间任意值真空度下开始加热。每台真空炉应能在加热时,在任何设定温度下通过充入中性气体把炉室内压力提高到所要求的值。除另有要求外(见9.2),加热周期包括至少为1h的预热期和至少6h的保温期。在各段时期内,加热速率和时间应可调。加热后的冷却过程应符合5.2.8要求。当另有规定或要求时(见9.2),控制系统应配备微处理器可编程序控制器,以便在真空炉设计规定范围内有最大的控制灵活性。微处理器应具有至少不少于50个读写随机存取记忆程序段,程序输入应既可以用键盘,也可以用磁带。A级炉除炉温应能自动控制外,其他系统允许由人工控制。除自动控制系统外,真空炉还应配有手动控制系统,以备试验时或紧急情况下使用。5.2.10.6控制装置真空炉应配备落地式,在制造厂接好线(除仪表外)的控制装置,用来安装仪表和控制元件等。控制柜中至少应有两路电源:路用手加热元作的供电,另一路用于系、电机和控制系统的供电。应有信号灯或模拟屏指示真空炉的运行情况。控制装置的所有仪表应为嵌入式或半嵌入式。当要求为控制装置配备振动吸收装置时,可按9.2提出。5.3性能要求5.3.1一般要求真空炉的性能应符合GB/T10067.4一2005的5.3和以下各条的要求。5.3.2工作温度除另有规定外(见4.1.1),真空炉的工作温度按不同品种应在下列范围内:a)500℃850℃;b)500℃~950℃;c)650℃~1200℃;d)750℃~1300℃;e)1000℃1550℃;f)1100℃~1650℃。在工作温度范围内真空炉应满足5.3.11和5.3.12的炉温均匀度和稳定度的要求。5.3.3工作真空度除另有要求外,真空炉的工作真空度应不低于1Pa。5.3.4最大装载量4。真空炉的最大装载量(单位为kg)应符合表2规定。表中V为工作区的容积(m3),S为工作区的6理闐素前阀Z.ZC.ET
GB/T10067.47-2014底面积(m).表2真空炉最大装载量与工作区容积关系井式和罩式炉工作或试验温度℃卧式炉V≤0.60.6V≥1.2≤1100≥500×S≥1600×V≥1300×V≥960XV>1100温度每上升10℃,最大装载量可按以上减少5%,但总诚少量不得超过25%5.3.5加热能力和热炉抽空能力在炉温和炉料都处于环境温度的条件下,把重量等于最大装载量的炉料装进炉内。启动抽气系统。当炉内达到预定的真空度时开始加热。对工作区容积不大于0.6m3的真空炉,炉温应能在加热开始后1h内升到额定温度,或对工作温度超过1100℃的真空炉,上升到1100℃;对于工作区容积大于0.6m3而不超过1.5m3的真空炉,应在1.5h内达到上述要求。对于C级炉,炉室真空度应能同时达到规定的工作真空度,对B级和A级炉,达到工作真空度的时间可分别延长25%和50%。对于工作区容积大于1.5m3的真空炉,其加热能力和抽空能力由供需双方商定。5.3.6空炉抽空时间对工作区容积不大于0.6m3经干燥除气并不装炉料的真空炉,在冷炉情况下,应能在20min内抽气到所要求的作真空度:工作区容积大予0.6m3而不超过1.5m3的真空炉,应能在30min内抽气到所要求的:工作真空度(当子真空系统配有油增压泵、油邦散泵时浆的预热时间除外)。对于工作区容积大于1.5m3其空淬火炉,其抽空时间由供需双方商定。5.3.7压升率真空炉的压升率应符合以下规定:A级炉:<2.00Pa/h;B级炉:<1.30Pa/h:C级炉:<0.65Pa/h。5.3.8空炉升温时间按企业产品标准的规定。5.3.9空炉损失按企业产品标准的规定。5.3.10表面温升真空炉炉体各部分表面温升应不超过35℃。5.3.11炉温均匀度真空炉的炉温均匀度应不超过以下规定:A级炉:士10.0℃;B级炉:士7.5℃;蜀素衬网Z.Z心
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