真空爐中的石墨件在高溫、真空或惰性氣體環境中作業,若保養不當,簡略因多種原因導致損壞,影響設備功用和運用壽數。以下是常見的損壞類型及其成因和預防主張:
1.氧化與燒蝕
原因:
爐體密封不良或真空度缺少時,殘留氧氣在高溫下與石墨產生氧化反響(C+O2→CO2),導致外表疏松、強度下降甚至開裂。
預防措施:
守時查看爐體密封性(如法蘭、電極接口)。
保證真空泵功用合格,保持爐內真空度。
通入高純度惰性氣體(如氬氣)作為維護氣氛。
2.熱應力開裂
原因:
升降溫速率過快導致石墨件表里溫差大,熱膨脹不均產生應力,尤其在雜亂形狀部件(如加熱器、聯接件)中易引發裂紋。
預防措施:
嚴峻遵照設備規則的升降溫程序(如≤5℃/min)。
防止急冷急熱,停機后天然冷卻至安全溫度再開爐。
守時查看石墨件外表裂紋(運用放大鏡或探傷劑)。
3.機械危害
原因:
設備/拆開時磕碰、東西劃傷、過度緊固螺栓導致石墨脆性斷裂,常見于薄壁結構或螺紋聯接處。
預防措施:
運用軟質東西(如銅制扳手)操作,輕拿輕放。
清潔時防止硬質刷子,改用無塵布或壓縮空氣。
均勻施力緊固螺栓,防止部分應力會集。
4.污染與雜質腐蝕
原因:
油污、金屬粉塵或水汽殘留,高溫下與石墨反響生成碳化物(如SiC、金屬碳化物),導致部分腐蝕或絕緣功用下降。
預防措施:
守時用無水乙醇或丙酮清潔石墨件外表。
防止直接接觸金屬熔體(如釬焊時運用石墨舟隔絕)。
堅持爐內單調,預熱去除吸附水分。
5.揮發物堆積腐蝕
原因:
處理低熔點金屬(如鋅、鋁)時,蒸氣在石墨外表冷凝,滲透孔隙引發結構劣化。
預防措施:
在石墨件外表涂覆抗氧化涂層(如SiC涂層)。
運用高密度石墨(如等靜壓石墨)削減孔隙率。
守時拾掇爐膛內壁堆積物。
6.高溫蠕變變形
原因:
長期承受高溫(>2000℃)及機械載荷(如支撐件),石墨逐步產生塑性變形,導致規范失穩。
預防措施:
選用抗蠕變功用好的石墨資料(如細顆粒結構石墨)。
設計時預留熱膨脹間隙,防止過緊安裝。
守時檢測關鍵部位規范,及時替換老化部件。
7.化學腐蝕(特定環境)
原因:
在含氯、硫等活性氣體的工藝中,石墨與氣體反響(如C+Cl2→CCl2),加速腐蝕。
預防措施:
挑選高純度石墨(灰分<100ppm)進步耐蝕性。
工藝中嚴峻操控腐蝕性氣體濃度。
縮短此類工藝的運轉時間,加強后續清潔。
8.真空放電擊穿
原因:
外表毛刺或污染物在高電壓下引發電弧放電,構成部分燒蝕(常見于石墨加熱器)。
預防措施:
設備前打磨拋光石墨件外表,去除毛刺。
堅持電極接觸面清潔,涂抹導電膏削減接觸電阻。
操控作業電壓在安全閾值內。
維護主張
守時查看:每月目視查看氧化、裂紋,每年測電阻率點評老化程度。
規范操作:練習人員按手冊操作,防止人為失誤。
備件處理:儲備易損件(如加熱棒),挑選牢靠供應商(如東洋碳素、西格里集團)。
通過體系維護,石墨件壽數可延長至3-5年,明顯下降設備故障率。
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