在真空爐中,石墨橫梁(或石墨支撐梁)作為關(guān)鍵承載部件,首要接受多種外力效果。這些外力或許影響其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、運(yùn)用壽命和安全性。以下是石墨橫梁在真空爐中或許遭到的首要外力效果:
1.機(jī)械載荷(靜態(tài)力)
自重 :石墨橫梁本身的質(zhì)量會發(fā)生繼續(xù)的靜態(tài)載荷。
工件分量 :承載的爐內(nèi)工件、夾具或其他部件的分量施加在橫梁上。
設(shè)備應(yīng)力 :設(shè)備時螺栓緊固或設(shè)備不當(dāng)或許導(dǎo)致部分應(yīng)力會合。
2.熱應(yīng)力(熱脹大與縮短)
高溫脹大 :石墨在高溫下會脹大(熱脹大系數(shù)較高),若兩頭固定,或許發(fā)生緊縮應(yīng)力。
冷卻縮短 :降溫時石墨縮短,或許導(dǎo)致拉伸應(yīng)力或開裂。
溫度梯度 :橫梁不同部位受熱不均(如挨近加熱棒處溫度更高),導(dǎo)致熱應(yīng)力不均。
3.動態(tài)載荷(振動與沖擊)
爐內(nèi)氣流擾動 :真空爐抽氣或充氣時,氣流或許引起橫梁輕微振動。
機(jī)械振動 :外部設(shè)備(如真空泵、電機(jī))的振動傳遞到爐體,影響橫梁穩(wěn)定性。
工件移動沖擊 :工件裝卸或爐內(nèi)運(yùn)動(如旋轉(zhuǎn)組織)或許對橫梁造成瞬時沖擊。
4.電磁力(若觸及電流)
感應(yīng)加熱煩擾 :若橫梁挨近感應(yīng)線圈,交變磁場或許發(fā)生渦流,導(dǎo)致部分發(fā)熱或電磁力。
電流經(jīng)過 :若橫梁本身導(dǎo)電(如作為電極支撐),電流或許發(fā)生電磁振動或熱效應(yīng)。
5.化學(xué)腐蝕(氣體或蒸汽效果)
氧化腐蝕 :在非徹底真空或含氧氣氛中,高溫下石墨或許被氧化(>500℃時明顯)。
碳蒸氣堆積 :高溫下石墨或許蒸發(fā),蒸氣在橫梁外表冷凝,改動其力學(xué)性能。
反響性氣體腐蝕 :如氫氣、氮?dú)饣蚬に嚉怏w或許與石墨發(fā)生反響,導(dǎo)致外表劣化。
6.真空環(huán)境下的特別力
氣壓差應(yīng)力 :真空爐表里氣壓差或許導(dǎo)致爐體變形,直接影響橫梁受力。
放氣應(yīng)力 :石墨在真空高溫下釋放吸附氣體,或許引起微觀結(jié)構(gòu)改動。
7.設(shè)備與操作不當(dāng)?shù)耐饬?br> 設(shè)備偏差 :設(shè)備時未對齊或緊固不均,導(dǎo)致橫梁曲解或偏心受力。
過載運(yùn)用 :超出規(guī)劃承載才干的工件或夾具或許引發(fā)開裂。
熱沖擊 :快速升降溫導(dǎo)致橫梁內(nèi)部應(yīng)力突變。
應(yīng)對方法
為確保石墨橫梁的可靠性,需采納以下方法:
資料挑選 :運(yùn)用高強(qiáng)度、高純度石墨(如等靜壓石墨),下降熱脹大系數(shù)。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化 :規(guī)劃緩沖槽或柔性支撐,緩解熱應(yīng)力;避免尖銳棱角以削減應(yīng)力會合。
溫度操控 :緩慢升降溫(如≤5℃/min),避免熱沖擊。
定時檢查 :監(jiān)測橫梁外表裂紋、變形或電阻改動(若導(dǎo)電)。
環(huán)境操控 :確保真空度,避免氧化性氣氛;必要時運(yùn)用維護(hù)氣體(如氬氣)。
石墨橫梁在真空爐中首要受機(jī)械載荷、熱應(yīng)力、振動、電磁力、化學(xué)腐蝕 等多重外力效果。合理規(guī)劃、選材和操作是確保其長時間穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。若出現(xiàn)變形、裂紋或電阻反常,需及時替換以避免安全事故。
