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发表于 2013-2-22 19:03:21
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感应加热与离子氮化的测温
1.感应加热工件的测温
感应加热工件表面的温度变化快,到淬火温度往往只有数秒,而且多数情况下,工件处于运动状态,这就给其测温带来一定困难,也是目前为什么不少单位只凭肉眼观察“火色”,以经验判断温度来操作的原因。
应当指出,不用仪表单凭经验来测量和控制温度是不科学的,因为它不利于产品质量的保证和提高。以下几种测温方法尽管也存在一些缺陷和不足,但比操作时单凭经验要可靠得多。
(1)用辐射式高温计测温
可采用光学高温计和光电高温计测温。用光学高温计测温时,先将光学高温计灯丝调整到预先确定的加热温度,在距离工件约1m处,将光学高温计对准工件被加热部分,当灯丝在视野中隐灭的瞬间,说明工件已达到所要求的亮度温度。为避免感应器遮挡住高温计镜头对准加热工件,感应器应留一空隙。为防止烟雾和水汽影响,可在感应圈和高温计镜头之间装一钢管。
用光电高温计的测温方法与光学高温计一样,但效果要好,能进行连续测量,实现自动记录和自动控制。
(2)利用高频振荡管栅流进行控温
这种方法不需要感温元件和特殊设计的感应器,也不受油烟和水汽的干扰,装置简单,适用于单一产品、大批量生产的高频淬火产品。对多品种、小批量或单件生产的产品则不适用。此外,小工件被加热因停滞点不明显,也不宜采用。
2.离子氮化炉温度测量
离子氮化时,因工作的温度直接影响氮化层质量和氮化周期。且由于高电压、辉光和气氛等因素的影响,给温度测量造成困难。因此,如何精确的测出和控制工件温度,是离子氮化工艺亟待解决的课题之一。目前,用于离子氮化的测温方法有以下几种:
(1)目测法测量
关闭高压电源,通过观察窗,用肉眼看工件的颜色来判断温度(在黑暗的炉罩内,金属在520℃左右呈微红,550℃左右为暗红)。显然,这种方法因人而异,温差可能很大,氮化质量受控条件差。
(2)热电偶测温
此法通常使用铠装热电偶做成一种特殊的测温探头,紧贴在工件上,通过显示仪表测量和控制氮化温度。
为避免热电偶带负高电压,通常在热电偶头部与工件之间隔有云母片或石英管等绝缘物,但这样会使温度示值偏低,且经长期工作后,由于阴极溅射效应,绝缘物表面沾染上金属粉末而成为导体。使热电偶仍会带上负高压电而被氮化,示值误差增大。有时因绝缘物与工件接触不良,会使辉光放电失稳,引起打弧,影响正常工作。
(3)光电高温计或光电比色高温计测温
这两种温度计都是通过在密闭容器上观察窗的玻璃,在氮化炉外实现连续、快速、非接触式的测温和控温,是一种较为先进的方法。用光电高温计测温时,要考虑工件表面状况的变化(表面光洁度和几何形状),工件表面的发射率、窗口污染、炉内电离气体、辉光放电和阴极溅射等对测温精度的影响。用光电比色高温计测温时,这些因素的影响要小得多,因此,它是目前测量离子氮化炉工件温度较为理想的测温仪表。
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