真空爐中的石墨件在高溫、真空或惰性氣體環(huán)境中作業(yè),若保養(yǎng)不當(dāng),簡略因多種原因?qū)е聯(lián)p壞,影響設(shè)備功用和運用壽數(shù)。以下是常見的損壞類型及其成因和預(yù)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(chǎn)生氧化反響(C+O2→CO2),導(dǎo)致外表疏松、強度下降甚至開裂。
預(yù)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(nèi)真空度。
    通入高純度惰性氣體(如氬氣)作為維護(hù)氣氛。
2.熱應(yīng)力開裂
原因:
    升降溫速率過快導(dǎo)致石墨件表里溫差大,熱膨脹不均產(chǎn)生應(yīng)力,尤其在雜亂形狀部件(如加熱器、聯(lián)接件)中易引發(fā)裂紋。
預(yù)防措施:
    嚴(yán)峻遵照設(shè)備規(guī)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(shè)備/拆開時磕碰、東西劃傷、過度緊固螺栓導(dǎo)致石墨脆性斷裂,常見于薄壁結(jié)構(gòu)或螺紋聯(lián)接處。
預(yù)防措施:
    運用軟質(zhì)東西(如銅制扳手)操作,輕拿輕放。
    清潔時防止硬質(zhì)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(yīng)力會集。
4.污染與雜質(zhì)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(dǎo)致部分腐蝕或絕緣功用下降。
預(yù)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(nèi)單調(diào),預(yù)熱去除吸附水分。
5.揮發(fā)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(fā)結(jié)構(gòu)劣化。
預(yù)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(nèi)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(chǎn)生塑性變形,導(dǎo)致規(guī)范失穩(wěn)。
預(yù)防措施:
    選用抗蠕變功用好的石墨資料(如細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)石墨)。
    設(shè)計時預(yù)留熱膨脹間隙,防止過緊安裝。
    守時檢測關(guān)鍵部位規(guī)范,及時替換老化部件。
7.化學(xué)腐蝕(特定環(huán)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(yù)防措施:
    挑選高純度石墨(灰分<100ppm)進(jìn)步耐蝕性。
    工藝中嚴(yán)峻操控腐蝕性氣體濃度。
    縮短此類工藝的運轉(zhuǎn)時間,加強后續(xù)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(fā)電弧放電,構(gòu)成部分燒蝕(常見于石墨加熱器)。
預(yù)防措施:
    設(shè)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(dǎo)電膏削減接觸電阻。
    操控作業(yè)電壓在安全閾值內(nèi)。
維護(hù)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(guī)范操作:練習(xí)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(yīng)商(如東洋碳素、西格里集團)。
    通過體系維護(hù),石墨件壽數(shù)可延長至3-5年,明顯下降設(shè)備故障率。
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