Atmosphäre-Box-OfenDie Atmosphärenkontrolle ist ein zentraler Bestandteil der Garantie der Prozesswirkung von Materialsinteren, Brüten, Löten und anderen, verschiedene Atmosphären (Inertität, Reduktionsfähigkeit, Oxidationsfähigkeit usw.) müssen den entsprechenden Kontrollprozess entsprechen, die folgenden spezifischen Atmosphärenkontrollmethoden und Betriebspunkte:
1. Typ der Atmosphäre und Anwendungsszenarien (bevorzugt für die Atmosphäre)
Zunächst müssen die Arten der Atmosphäre gemäß den Prozessanforderungen bestimmt werden, die üblichen Arten und die Anpassungsszenarien sind wie folgt:
Inerte Atmosphäre (Stickstoff, Argon): Geeignet für die Wärmebehandlung von oxidierenden Materialien (z. B. Kupfer, Titanlegierung, Lithiumbatterie), um zu verhindern, dass das Material bei hohen Temperaturen mit der Luft reagiert.
Reduktive Atmosphäre (Wasserstoff, Ammoniak): für die Reduktion von Metalloxiden (z. B. Kupferoxid in reines Kupfer), Edelstahl und andere Prozesse, die die Wasserstoffkonzentration streng kontrollieren müssen, um das Explosionsrisiko zu vermeiden.
Oxidative Atmosphäre (Druckluft, Sauerstoff): Geeignet für das Sintern von Keramikmaterialien, die Oxidationsbehandlung von Metalloberflächen usw., um die Oberflächenleistungen des Materials zu verbessern.
Gemischte Atmosphäre (z. B. Stickstoff-Wasserstoff-Mischung, Argon-Wasserstoff-Mischung): unter Berücksichtigung der Schutz- und Reduktionseffekte wird häufig für die Wärmebehandlung von Präzisionslegierungsteilen verwendet.
2. Allgemeiner Atmosphärenkontrollprozess (grundlegende Betriebsschritte)
Unabhängig von der Atmosphäre ist der Kernprozess „Vorbehandlung des Ofens → Befüllung der Atmosphäre → Temperaturverbindungsregelung → Atmosphärenhaltung → Kühlung und Entlastung“ zu befolgen:
Vorbehandlung des Ofens (Abluftung, kritischer Schritt)
Schließen Sie die Ofentür und sperren Sie sie fest, anschließen Sie die entsprechende Luftquelle und öffnen Sie das Ofenaufgasventil.
Eine geringe Menge an Atmosphärengas (1,5-mal die Arbeitsgeschwindigkeit) durchzuführen, 10-20 Minuten lang fortzusetzen und die Luft im Ofen zu ersetzen (wenn es sich um eine reduzierende Atmosphäre handelt, muss der Sauerstoffgehalt auf weniger als 50 ppm gesenkt werden).
Die Sauerstoffkonzentration im Ofen kann über einen Sauerstoffgehaltsmesser in Echtzeit überwacht werden und das Abgasventil nach Erreichen der Norm geschlossen werden.
Atmosphärengefüllung und Druckregulierung
Regulieren Sie das Druckreduzierungsventil der Luftquelle, steuern Sie den Einluftdruck auf 0,01-0,05 MPa (Mikro-positiver Druckzustand, um Luftrückwässerung zu verhindern), und setzen Sie den Gasflussmesser auf die Prozessgeschwindigkeit ein (in der Regel 0,5-2 L / min, je nach Ofenvolumen angepasst).
Für Prozesse, die hohe Verschlussanforderungen erfordern, kann die Drucküberwachung des Ofens eingeschaltet werden, um die Druckstabilität im eingestellten Intervall aufrechtzuerhalten und Druckschwankungen zu vermeiden, die zu einem Luftleck führen.
Temperatur - Atmosphärische Verbindungssteuerung
Starten Sie das Heizprogramm, um während des Erwärmungsprozesses die Atmosphäre kontinuierlich einzutreten:
Tieftemperaturphase (<300 ℃): angemessene Erhöhung der Luftdurchflussgeschwindigkeit und schnelle Entfernung von Spurengasen, die durch das Ofenmaterial während des Erwärmungsprozesses freigesetzt werden;
Hochtemperaturphase (Prozesstemperatur): Stabile Luftdurchflussgeschwindigkeit und gleichmäßige Atmosphärenkomponente im Ofen.
Wenn es sich um eine reduktive Atmosphäre handelt, muss der Sauerstoffgehalt des Ofens vor der Erwärmung auf 200 ° C erreicht werden und brennbare und explosive Gase wie Wasserstoff bei hohen Temperaturen nicht direkt eingeführt werden.
Erhaltung der Wärmephase Atmosphäre
Überwachung des Atmosphärenflusses, des Ofendrucks und des Sauerstoffgehalts in Echtzeit während des Isolationsprozesses, wenn der Durchflussmindergang auftritt, um rechtzeitig zu überprüfen, ob die Gasquelle und die Rohrleitung verstopft sind; Wenn der Sauerstoffgehalt überschritten ist, erhöhen Sie die Durchflussgeschwindigkeit und überprüfen Sie die Leckpunkte.
Für den Zirkulationsofen muss der Atmosphärenzykluslüfter eingeschaltet werden, um eine gleichmäßige Atmosphäre im Ofen zu gewährleisten und zu vermeiden, dass lokale Atmosphärenkomponentenunterschiede die Prozesskonsistenz beeinflussen.
Kühlung und Druckentlastung (Verhinderung der Oxidation des Materials)
Schalten Sie das Heizsystem aus und halten Sie die Atmosphäre durch, bis die Ofentemperatur unter 200 ° C sinkt (oxidierende Materialien müssen auf Raumtemperatur sinken).
Wenn für hohe Temperaturen schnell gekühlt werden, kann das Ofenkühlsystem unter Atmosphärenschutz eingeschaltet werden und es ist streng verboten, die Atmosphäre während des Kühlprozesses zu schneiden.
Schließen Sie das Einluftventil, öffnen Sie das Abluftventil langsam bis zum Normaldruck und öffnen Sie die Ofentür.
Spezielle Kontrollpunkte für verschiedene Atmosphären
Steuerung der inerten Atmosphäre (Stickstoff / Argon)
Vorzugsweise verwenden Sie hochreine Gase (Reinheit ≥ 99,999%), um zu vermeiden, dass Spuren von Sauerstoff und Wasser in dem Gas zur Oxidation des Materials führen.
Wenn der Ofen Feuchtigkeitsreste hat, können Sie in der Vorbehandlungsphase mit einem Molekularsiebtrockner kombiniert werden, um den Taupunkt in der Atmosphäre auf unter -40 ° C zu senken.
Reduktive Atmosphäre (Wasserstoff / Ammoniak Abbau) Steuerung
Es muss in einer gut belüfteten Umgebung betrieben werden, der Ofenkörper muss mit Wasserstoffgas-Leckdetektoren und Explosionsschutzeinrichtungen ausgestattet sein, und es ist streng verboten, in der Nähe des Ofenkörpers Feuer zu starten.
Ammoniak Abbau Gas muss zuerst durch eine Reinigungseinrichtung entfernt werden, um den Rest von Ammoniak zu verhindern, Korrosion des Ofens und Werkstücke.
Beim Stillstand des Ofens muss die Wasserstoffgasquelle abgeschnitten und nach 30 Minuten in das Inertgas geblasen werden, bevor der Deckel geöffnet wird.
Mischte Atmosphäre Steuerung
Mit speziellen Gasverhältnissen können die Gasverhältnisse (z. B. 95 % N₂ + 5 % H₂) genau gesteuert werden, wobei der Verhältnisfehler ≤ ± 0,5 % beträgt.
Vor der Mischung muss die Kompatibilität der beiden Gase bestätigt werden, und es ist streng verboten, brennbare Gase mit oxidativen Gasen direkt zu mischen.
Schlüsselausrüstung und Überwachungsmittel für die Atmosphärenkontrolle
Kernsteuerungsteile
Gasdurchflussmesser / Massenflussregler: Präzise Einstellung der Atmosphärenströmungsgeschwindigkeit, die Auswahl eines digitalen Anzeigemodells wird empfohlen, um die Aufzeichnung der Parameter zu erleichtern;
Drucksensor: Überwachen Sie den mikropositiven Druck im Ofen, um zu verhindern, dass der negative Druck zur Luftrückwässerung führt;
Sauerstoffgehaltsanalysatoren / Taupunktmessgeräte: Überwachen Sie die Reinheit der Atmosphäre in Echtzeit, um die Prozesszuverlässigkeit zu gewährleisten.
Häufige Anomalien und Behandlung
Der Atmosphärenfluss fällt abrupt ab: Überprüfen Sie den Druck der Gaszylinder, ob die Rohrleitungsverbindungen locker sind, und wechseln Sie die Zylinder oder die Befestigungsverbindungen rechtzeitig;
Überschreiteter Sauerstoffgehalt im Ofen: Überprüfen Sie, ob die Ofentürdichtungsmatte veraltet ist, ob die Rohrleitung leckt, ersetzen Sie die Dichtungen und reinigen Sie die Ofenhohle;
Ungewöhnlich hoher Druck: Öffnen Sie das Abgassventil, prüfen Sie, ob die Abgassleitung verstopft ist, und reinigen Sie die Verunreinigungen der Leitung.
V. Sicherheits- und Betriebsmaßnahmen
Die Leitungen für brennbare und explosive Atmosphäre (Wasserstoff, Ammoniak) müssen Leckageschlüsse verwenden, und der Ofen ist gut auf dem Boden, um die Gefahr von statischer Elektrizität zu verhindern.
Atmosphärische Zylindern müssen klassifiziert gelagert werden (Inertgas und Reduktionsgas getrennt), fern von Wärmequellen und offenem Feuer, regelmäßige Kontrolle des Zylinderdruckmessers.
Vor dem Wechsel der Atmosphärenart müssen Rohrleitungen und Ofenhöhlen gründlich mit Inertgasen geblasen werden, um Reaktionen aus verschiedenen Atmosphärenmischungen (z. B. Wasserstoff- und Sauerstoffmischung) zu vermeiden.
Erstellen Sie ein Datenbuch über die Atmosphärenkontrollparameter, um Daten über die Gasart, die Durchflussgeschwindigkeit, den Druck und den Sauerstoffgehalt für jeden Prozess aufzunehmen und zu optimieren.