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ZH—0.001型真空自耗电极电弧炉主要用于熔炼钛、铌、锆等活泼金属和钨、钼等难熔金属，除此之外，也用来熔炼铁基、镍基、钴基等合金材料。
其特点是可以进行高温，高速熔化，脱气效果显著，熔融金属不受耐火材料污染，能够减少金属中的非金属夹杂物。
由于本设备采用了比较新式的电控系统，电极升降即可以手动控制，又可以自动控制，均匀调节熔化速度：追踪灵敏，没有扰动，运行可靠。
本设备型号意义；Z-“真空”H-“自耗电弧”0.001-“锭重”（以钛计）“吨”。
本设备适合于下列条件工作：1．环境温度在5~40℃范围内。
2．海拔不超过1400米。
3．相对湿度不超过90%。
4．在没有剧烈震动和颠簸，没有导电尘埃，爆炸性气体和能破坏金属及绝缘的腐蚀性气体的房间。
二、主要技术数据1．熔炼金属量：1kg（以钛计）2．工作电压：20~45V3．最大工作电流：1200A4．极限真空度：6.6X10-3Pa。
5．熔炼前真空度：1.33X10-2Pa6.压升率：<4 Pa/H。
7．自耗电极规格：Ø25~Ø40X400mm。
8．铸锭规格：Ø60X100mm。
9．冷却水消耗量：6m3/H。
10．冷却水进口水压：2.5~3.5kg/cm2。
11．冷却水进口水温：<25℃。
12．操作，控制交流电源为三相四线制380/220V，50HZ。
三、工作原理ZH-0.001真空自耗电极电弧炉是利用压制成的被熔金属棒料，在真空或保护气氛下进行熔炼的。
在工作过程中金属棒料本身作为上电极（负极），在电流电源作用下与置于结晶器中的下电极（正极）产生电弧，利用电弧的高温使上电极本身熔化，并在水冷结晶器中被迅速冷却凝固，而得到金属或合金的锭子。
四、结构概述ZH-0.001真空自耗电极电弧炉主要由九个部分组成：炉体、上电极升降机构、结晶器、下电极装置、底架及操作台、真空系统、水冷系统、电控系统和直流电源等。
1、炉体是一个立式圆筒形容器，炉体顶盖上装有观察装置。
真空退火炉升率温
真空退火炉的升温率是指在加热过程中温度的上升速度。
升温
率通常以摄氏度/分钟（°C/min）或摄氏度/小时（°C/h）来衡量。
升温率的选择取决于具体的退火工艺要求和材料的特性。
升温率的选择需要考虑以下几个方面：
1. 材料的性质，不同材料对温度变化的敏感程度不同。
某些材
料对快速升温更为敏感，而另一些材料可能需要较慢的升温速度以
避免热应力引起的损伤。
2. 退火工艺要求，不同的退火工艺可能对升温率有具体要求。
例如，某些工艺需要快速升温以实现晶粒长大，而其他工艺可能需
要较慢的升温以减小晶粒尺寸。
3. 炉子的能力，真空退火炉的升温速度受到炉子本身的性能限制。
炉子的加热功率、加热元件的设计以及真空系统的性能都会影
响升温率的选择。
在实际操作中，升温率通常根据材料的特性和工艺要求进行优
化。
较快的升温率可以提高生产效率，但也可能增加材料的热应力
风险。
较慢的升温率可以减小热应力，但可能会延长退火时间。
总之，选择适当的升温率需要综合考虑材料的性质、退火工艺
要求和炉子的能力。
在实际操作中，可以通过试验和经验总结来确
定最佳的升温率，以确保材料在退火过程中获得最佳的性能和质量。
【摘要】真空正压气淬炉是处理航空零件的关键设备。
本文对进口真空正压气淬炉在使用过程中所出现的故障进行了分析，提出了维修方案，并对所出现的故障逐一进行了维修，从而确保了进口真空正压气淬炉的正常使用。
H3636-6bar 真空正压气淬炉是我院20 世纪90 年代从国外引进，用于处理航空零件的关键设备。
有一段时间，零件在进行真空热处理后，表面颜色发黑，捆绑零件的金属丝产生氧化并发生断裂的问题。
经初步分析，并对产生氧化的捆绑零件所用的金属丝进行化学分析，断定产生上述问题的根本原因是由于真空气淬炉自身的真空度与压升率不够而造成的。
目前，国际上对真空热处理炉的真空性能通常采用极限真空度与压升率这两个参数来评价。
而所处理的零件的工艺则明确要求，用于处理零件的真空正压气淬炉必须满足如下性能指标的要求：压升率< 6. 7 ×10 - 1Pa/h 、极限真空度高于5 ×10 - 3Pa 。
而对该真空正压气淬炉进行的真空性能测试试验结果为：压升率为3. 3Pa/ h ，极限真空度为8 ×10 - 2 Pa 。
因此，达不到该真空正压气淬炉处理零件应满足的真空性能指标的要求。
一、炉子的故障分析与判断首先，根据炉子的极限真空度与压升率的理论计算进行分析与判断。
用炉子自身的抽空系统对炉室进行抽真空时，冷炉的极限真空度可用下式进行计算：式中P ———冷炉的极限真空度，Pa ;Se ———泵对炉室的有效抽速，L/ s ;Q1 ———炉室的漏气率，Pa·L/ s ;Q2 ———炉室内的表面放气流量，Pa·L/ s ;P0 ———泵的极限真空度，Pa 。
当炉子经过长时间抽空后，则炉室表面放气很小，此时Q2 可以忽略不计，则( 1) 式将成为下式：P = Q1/ Se + P0 ( 2)由公式( 2) 可以得出如下的结论：( 1) 当炉室内没有漏气时，即Q1= 0 ，则P = P0 ，就是说冷炉的极限真空度等于泵的极限真空度。
VHP300真空热压炉技术参数VHP300/50-2000真空热压中频炉技术参数(一)VHP300/50-2000真空热压中频炉技术参数：1最高温度：2000℃；2工作温度：1800℃；3升温时间：由室温升至2000℃≤120min（空炉）；4工作区尺寸：φ300×300mm(直径×高度)；5冷态极限真空度：≤5*10－4Pa；6热态极限真空度:≤5*10－3Pa(空炉1600℃)；7压升率：≤0.3Pa/h；8压机吨位：50T；9水冷压头直径：φ130mm；10压头行程：150mm；11控温精度：±1℃；12均温性：±5℃（950℃恒温30分钟K偶测量）；13可充惰性气体保护，达到微正压(≤0.11MPa绝压)；14加压方式:上压头单向加压;15测温方式:双铂铑热电偶（低温段），高温红外测温仪（高温段）。
（二）VHP300/50-2000真空热压中频炉安装条件：1）炉体占地面积：3000*3000(mm)；总面积：5000*5000（mm）；2）安装形式：立式；3）电源：180kw，380V；4）水源：压力≥0.2MPa，流量≥5t/h；（三）VHP300/50-2000真空热压中频炉机械结构：1）加热室：用于真空或保护气氛；加热器为钨网，在均温区外环形分布；并分为两部分，一部分随炉门开启，另一部分固定在炉体内，方便装卸模具；保温材料从里到外依次为钨屏、钼屏、不锈钢反射屏，不锈钢外壳；为获得较好的保温效果，节省能源，在反射屏外层安装一层莫来石保温层；钨网三区分布，保证了最佳的温度均匀性和工件的均匀受热。
发热体更换方便。
整个加热区可以作为一个结构完备的部件被拆卸出来，便于维护和修理。
2）炉体：立式安装，前开门方式；双层水冷结构，内外层均为不锈钢；内部按高真空要求抛光，外表面喷砂处理；炉体上设有真空接口、电极引入装置、热偶测温装置、光学测温装置、充气装置、放气装置；炉体与炉门密封结构为法兰形式，手轮螺栓锁紧。
25kg真空熔炼炉产品说明一、设备用途本产品主要供大专院校、科研单位及生产企业在真空或保护气氛条件下对金属材料（如不锈钢、镍基合金、铜、合金钢、镍钴合金、稀土钕铁錋等）的熔炼处理，也可进行合金钢的真空精炼处理及精密铸造。
三、结构说明本产品由炉盖、炉体、炉底、坩埚回转机构、真空系统及中频电源控制系统等组成。
炉盖、炉体及炉底均采用双层水冷结构，保持炉壳温度不超过60℃。
炉盖打开方式为手动，炉盖上设有观察孔及挡板，为便于熔化过程中添加合金元素，炉盖上特设有合金加料器。
炉体内有一感应线圈，通过手动转动炉外手柄可轻松将坩埚内熔液浇入锭模，锭模可设计成水冷形式。
坩埚上部设有一测温装置。
真空系统采用二级泵，即K-300油扩散泵与2X-70机械泵，机械泵上设有电磁放气阀避免停电后返油。
真空机组上设有放气阀及充气阀。
电炉抽真空：紧闭所有的真空阀门，启动机械泵，待其运转正常后，先打开通向炉体的低真空阀（上蝶阀），预先对炉体抽气，此阀打开时应缓慢，以免机械泵排气口处有油喷出。
炉体抽真空同时，打开另一低真空阀（下蝶阀），对扩散泵抽气，当真空度达到15Pa 后，先开启扩散泵上的冷却水，然后对扩散泵加热，一般经过45分钟左右扩散泵起作用，就可关上通向炉体的真空阀（上蝶阀），打开大真空阀（主蝶阀），真空度很快可以达到1.33×10-1Pa以上，即可对电炉通电加热。
新炉第一次加热因放气较多，真空度容易下跌，另外材料加热放气也使真空下跌，所以要慢慢升温真空度下跌到1.5帕停止加热，等真空度回升到0.5帕以上再慢慢加热。
因扩散泵低于20帕就无法工作，另外扩散泵油在太低真空下易氧化，扩散泵就无法作用。
也可在低真空下加热除气，等放气基本结束，再开高真空。
另外电炉在不用时抽真空状态下保存，下次抽气快些。
欲停止抽真空，应先关闭高真空阀（主蝶阀），然后停止加热，1个半小时后，关闭低真空阀，停止机械泵运转，只有在扩散泵完全冷却之后，才切断其冷却水供应。
调质处理相比，螺杆钻具的定子和转子中频感应调质热处理生产线在现场使用取得了良好的效果。
（!）硬度对比"工件经传统工艺调质后，硬度在（#$$%&’(）)*范围内，同一工件上硬度偏差较大，不均匀。
采用本生产线进行感应调质后硬度在（#+(% &,(）)*范围之内，硬度比较均匀（硬度偏差主要发生在端面）。
（#）金相组织对比"采用本生产线进行感应调质后，工件的组织细小，明显优于传统的工艺。
（&）力学性能对比"采用本生产线后，工件的抗拉强度和屈服强度高于原工艺和国标；塑性较原工艺低，较参考指标高，见表#。
表!"力学性能对比结果#$%&’!"()*+$,-.)/,’.0&1)2*’34$/-3$&+,)+’,1-’.试样号工艺!-./01!2./01"3（4）#（4）!传统工艺!(!3++(56&#本生产线工艺!!,(!(#’!#3,&参考指标)!!((’3(!#,3 "")此指标为工厂参照《热处理技术数据手册》制定。
""（,）直线度对比"经传统工艺调质后，工件变形量较大，需要校直，采用本生产线进行感应调质后工件的变形量很小，不需校直。
""（3）表面质量对比"传统加热时间长，表面氧化脱碳较多。
""淬火、回火两用机床降低了用户的资金投入，生产占地少，设备的性能价格比高。
本成套设备加热速度快，生产效率高，基本不氧化脱碳，无噪音，易于机械化和自动化，符合现代化生产&7标准（789:可靠、7;<:安全、7;=>?@节约）及&A标准（ABBC低温、AC:;?清洁、A;C/安静）。
与本生产线配套的外围设备有!(((D=;整流变压器、感应加热用及淬火用的冷却水系统等。
致谢：感谢刘宝民先生对本项目的大力支持。
真空氢气还原炉
主要规格：322 433 644 966 1266
主要特点：
•单室、内热、冷壁、卧式结构，整体布置紧凑合理。
•加热室内布满由金属钼或则石墨制成的加热元件，使整个炉内加热均匀。
•最高温度达1350℃。
•极限真空度达6.67×10-3Pa。
•加热室采用多区温度控制，确保严格的炉温均匀性要求。
•设计合理的金属隔热屏，保证炉膛内高的热效率。
•采用了负压脉冲充气和恒压充气烧结（氢气）的新方法，达到即节约气源又使材料充分还原提纯的目的，同时又使设备具有突出的安全性能
实现的基本工艺：
•有色金属的时效和退火处理，氢气还原，应用于金刚石生产，航空航天等领域。
配置选择项:
•结构型式：卧式
•加热元件：金属钼石墨
•真空度：中真空高真空
•炉温均匀性：±5℃
•气冷压力：1.2bar
•炉门开启方式：在线式；离线式
主要规格：
卧式单室真空氢气还原炉。
真空炉漏气率
真空炉漏气率是指真空炉内气体泄漏到真空度下降的速率，通常以帕斯卡·升/秒或托卡·升/秒计算。
真空炉漏气率的大小对于真空炉的性能和使用效果具有重要的影响。
一般来说，真空炉漏气率不应超过1×10^-7Pa·m^3/s，但在一些特殊领域，如光学、电子器件制造等，对真空度的要求更高，因此其漏气率的要求也可能更高，甚至可能达到1×10^-11Pa·m^3/s。
真空炉漏气率受多种因素影响，包括密封设计、材料、接口清洁度、环境温度和压力、气体种类、泄漏检测方法等。
为了降低真空炉的漏气率，可以采取一系列措施，如选择优质的密封材料、保持密封接口清洁、采用高精度的加工和制造工艺、改进排气系统等。
目前，真空炉的漏气率通常采用压升率来表示，单位为帕/小时（Pa/h）。
真空炉压升率标准一、设备要求1.真空炉应符合国家相关标准，具备可靠的密封性能和稳定的加热元件。
2.真空炉应配备压力测量装置，能够准确测量炉内的压力变化。
3.真空炉的控制系统应能保证试验过程的精确控制。
二、试样制备1.试样应符合相关标准要求，具备一致性和代表性。
2.试样应清洁无污染，避免对试验结果产生影响。
3.试样应放置在炉内的指定位置，确保受热均匀。
三、试验操作1.按照设备操作手册打开真空炉，并进行必要的检查。
2.将试样放入炉内，关闭炉门并启动抽真空程序。
3.观察压力测量装置，当炉内压力达到预设值时，停止抽真空并保持压力稳定。
4.记录试验过程中的压力数据，包括初始压力、最高压力和最终压力。
5.试验结束后，打开炉门并取出试样。
四、数据测量1.使用准确的压力测量设备，确保数据的可靠性。
2.记录试验过程中的温度数据，以评估压升率的变化趋势。
3.根据压力和温度数据，计算压升率并进行分析。
五、结果计算1.根据试验过程中的压力和温度数据，计算压升率。
2.分析压升率的变化趋势，评估设备性能和工艺参数。
3.根据试验结果，制定相应的改进措施。
六、误差分析1.考虑温度对压力测量的影响，确保数据的准确性。
2.评估设备的精度和灵敏度，以及人为操作误差对结果的影响。
3.通过多次试验和数据分析，减小误差对结果的影响。
七、设备维护1.定期检查真空炉的密封性能和加热元件的稳定性。
2.定期清洗炉内衬和试样托盘，避免污染和积垢。
3.定期检查压力测量装置的准确性和灵敏度。
4.根据设备使用手册进行定期保养和维护。
八、安全注意事项1.使用真空炉时应遵守设备操作手册，确保安全操作。
2.避免在炉内放置易燃、易爆物品，防止火灾和爆炸事故。
3.在试验过程中应避免突然停电或停气等异常情况，以免损坏设备或影响试验结果。
真空热压炉简介
型号：HZK-25
生产厂家：北京华翔公司
购置时间：2001年
使用责任人：宋廷寿
HZK-25型真空热压炉采用高纯石墨为加热元件，多层石墨毡为加热室隔热屏。
主要用于金属材料、陶瓷材料以及金属陶瓷复合材料的真空热压和扩散焊接。
主要组成为加热室，液压系统，真空机组，水冷系统，气动系统等。
本实验室承担了多项国家、省部级项目，其中有国家自然基金项目用液相烧结法制造覆层零件工艺及应用的研究；国家重点实验室项目碳化钛增强钛铝合金及复合材料常温、高温力学性能的研究。
设备主要技术参数如下：
加热体mm 160ⅹ180
最高温度℃2000
真空度Pa 4ⅹ10-2压升率Pa/h 小于0.67 加热功率KW 40
压头行程mm 65
最大压力KN 150。
大型容器的检漏技术一、 大容器应用设备的最大漏率与相关参数大于20m3=20000L的工程容器称为大容器。
表1列出大容器应用设备的最大漏率与相关参数。
序号 名称 相关参数1真空回火炉（VPT-669型） 1.极限真空度2.6×10-3Pa2.压升率≤0.67Pa/h3.体积0.324m34.漏气率6.3×10-3Pa m3/s2真空烧结炉 1.极限真空度10-1—10-2Pa2.压升率≤0.4—0.75Pa/h3.漏气率4.1×10-5Pa m3/s3钢液真空炉 1.按泵抽气能力的5%—7%确定2.按真空体积大小确定，给出不同压力下真空系统体积与漏入空气的最大量之间关系。
3.按设备所处理钢水量多少确定，100T以上设备每m3为0.25Kg/h，小型设备每m3为0.5Kg/h。
4真空镀膜机 最小漏率<1×10-6Pa m3/s5真空干燥蒸发器 最小漏率<2×10-1Pa m3/s6真空蒸馏 真空蒸馏真空度266.6—1.32×104Pa高真空蒸馏真空度1.33—266.6Pa分子蒸馏真空度1.33×10-2Pa 7火力发电厂 100MW漏气率小于400Pa/min300MW漏气率小于200Pa/min 8真空输送 大气与真空压差产生的吸附力真空测压P1(Pa)102 2×102 103 2×103 104 9×104吸附力F（N 9.99E4 9.98E4 9.9E4 9.8E4 9E4 1E4 9油浸变压器 最小漏率<10-6Pa m3/s10飞机油箱 最小漏率<10-6Pa m3/s11天然气管道 最小漏率<10-7Pa m3/s（常压下）二、目前国内外常用的大容器检漏方法1、喷吹法：排气空间可进行单层或双层检漏。
(如图1)2、氦盒法(如图2)3、氦罩法(如图3)■用边界下面泵、试验排气■用氦气覆盖所有的或部分试验边界νν ■用氦检漏仪检测漏孔或测量总漏率。
真空加热炉常见真空故障分析与处理发布时间：2022-09-20T02:30:40.985Z 来源：《科技新时代》2022年（2月）4期作者：姚敬博陈志勇李明虎[导读] 真空热处理、焊接、烧结等技术已成为航空航天行业中不可缺少的工艺方法，真空炉作为金属烧姚敬博陈志勇李明虎西安航天发动机有限公司陕西省西安市 710100引言真空热处理、焊接、烧结等技术已成为航空航天行业中不可缺少的工艺方法，真空炉作为金属烧结、钎焊、热处理和镀膜的热工设备，通常由炉体、真空系统、水冷系统、气动系统、加热系统、电控系统等组成。
真空炉结构复杂、仪表和电气元件数目多，在高温环境长时间使用容易发生故障，目前我公司40余台真空炉在近三年中发生故障97次，其中真空故障61次，加热故障21次，控制系统故障15次，严重影响产品质量和生产进度。
本文通过真空方面对真空炉常见故障进行分析研究，提出相应解决方法。
1真空常见故障分析和解决方法1.1真空工作原理真空是指体系内的气体压强低于大气压的气体状态，一般分为四个等级：低真空：105～102Pa、中真空：102～10-Pa、高真空：10-3～10-5Pa、超高真空：≤10-5Pa。
目前我厂真空炉一般工作在中、高真空。
机械泵多作为真空系统初级泵，也可单独使用，罗茨泵、扩散泵则根据实际需要进行组合，以高真空系统为例说明真空系统的工作原理。
图1 真空加热炉炉真空系统示意图。
1-机械泵；2-罗茨泵；3-扩散泵；4-维持泵；5-高阀。
6-主路阀；7-旁路阀；8-高真空规管；9-低真空规管；10-炉体。
高真空系统通常由扩散泵、罗茨泵、机械泵组成抽气系统，直联机械泵作为扩散泵的维持泵；由数显真空计、高真空规管、低真空规管等组成真空测量系统。
高阀、主路阀和旁路阀用于抽炉体真空过程的管路切换。
冷阱安装在扩散泵和高阀之间，用于冷凝扩散泵中挥发的油蒸气，凝结后流回扩散泵油槽内，防止非工作油蒸气和油分子进入炉体。
真空热处理经典14问1.真空热处理变形小吗？为什么？答：在热处理变形中有两个概念：组织变形和形状结构扭曲变形。
研究所得的结果是：真空热处理比其他炉型热处理获得同样组织和硬度时，变形最小。
即：组织变形最小。
对于形状结构变形，真空热处理往往不如其他炉型的热处理变形小，其他炉型的热处理，例如淬火，很容易采用分级、等温、炉外校直等方法来控制变形量，真空淬火由于这些功能的不完善，有时反而会增大。
这两个概念的混淆，给人们的印象是：真空热处理变形小，这是错误或不全面的理解！2.高压气淬的工件变形一定少吗？为什么？答：国内目前高压气淬的工件变形一般都比较大，其原因是：国内典型真空高压气淬炉炉膛形状是圆形炉膛，炉膛四周均匀布置淬火冷却喷嘴希望获得均匀的气流场。
实际上，这个结构的炉内冷却的气流均匀性很差，前后炉膛的端面附近气流速度很低，冷却能力差，靠近炉门处的一端比另一端的冷却速度快些。
在装料的有效尺寸区间内，冷却气流速度也较低，在圆柱面上正对喷嘴处的气体流速较高，而两个相邻喷嘴之间的冷却能力很低，工件正对喷嘴的喷射冷却痕迹明显。
同炉中的工件在不同的位子上的冷却差异十分大。
这种情况导致工件的淬火变形很大，工件的抗回火能力不一致。
3.预抽真空回火炉的换气次数如何计算？答：预抽真空回火炉是一种保护气氛热处理炉。
对炉内的氧化气氛排除的方法有充气法和换气法。
充气法是对炉膛连续充、放气，赶出炉内的氧化杂质气体，使炉内的气氛纯度达到要求。
换气法是利用机械泵对炉内的氧化气体抽出，再充入保护气体，然后再抽出不纯气体，充入保护气，这样反复进行几次直到炉内气体纯度合格。
高合金钢真空回火的真空度选用133MPa对应炉内的残氧量为0.132%。
换气次数计算公式：e-Qt/Vo=(K t-K c)/(K o-K c)（2—10）式中：V o－炉膛体积；Q－杂质含量为Kc的充气气量；K t－充气后t时刻，炉内气氛杂质含量；K o－充气前炉内原有杂质气体含量；K c－冲洗气体的杂质百分含量。
真空炉炉温均匀性的测定一、真空炉温度场形成的特点真空炉的发热元件一般呈圆形布置。
真空加热相对普通炉来说，其传热方式只有辐射，没有传导和对流；非真空加热时有传导、对流和辐射三种方式，其中对流、传导根据压力的不同又与普通炉( 常规压力) 同。
压力小于1 ×105Pa ( 绝对压力，普通炉的近似工作压力) 时，其对流、传导作用小于普通炉; 压力接近工作真空度( 2Pa) 时，其对流、传导作用基本不存在,工件升温缓慢，特别是低于600 ℃以下加热时，加热更为缓慢，工件温度相对控温热电偶的温度有一定的滞后现象。
二、真空炉温度均匀性测量的原理( 1) 真空炉温度均匀性的测定采取炉体控温系统控制加热温度，外加热电偶进行记录的测量方式。
温度均匀性的测定仪器有热电偶转换开关，WRNK —121 型􊚼3mm×3000mm 的测量热电偶，其测量范围为0 ～1300 ℃，日本岛电SR93数显温度表、补偿导线。
( 2) 根据KES78. 311. 1 标准有关要求，真空炉炉温的测量采取有效加热区9 点测量的方式( 见图2) 。
在600 mm×600mm×900mm 的有效工作空间内作9 点布置，任一个平面内均有3 个热电偶( 图2 中黑点为热电偶的固定位置) 。
( 3) 在炉体的炉门端的一侧有一测温口。
测量时拆下原盖板，安装上带有9 孔的测温法兰，测量热电偶通过法兰接入炉腔内并固定在支架上。
安装测量热电偶时需加密封垫圈、橡胶垫圈及真空脂用压紧螺栓进行压紧密封，以防止漏气( 见图3) 。
三、真空炉温度均匀性的测量过程1. 准备工作将测量热电偶及控温热电偶按GB/ J351 —1996 《中华人民共和国国家计量鉴定规程》中相关规定进行检测，检测合格方能进行炉温均匀性测定。
自炉体拆下测温孔的盖板，将9 根经过检测合格的热电偶依次穿上密封垫圈、橡胶垫圈，自法兰孔中引入炉腔内，并依次按图1 位置固定在位于炉门口支撑架上，支撑架的尺寸为有效加热尺寸。
真空热处理Nadcap认证流程及不符合项来源分析作者：李丽余晓东黄利黄水英来源：《航空维修与工程》2022年第07期摘要：本文介绍了真空热处理Nadcap认证流程，分析了真空热处理Nadcap认证中主要不符合项的来源及产生不符合项的原因，提出了真空热处理Nadcap认证的几点建议。
关键词：Nadcap认证；真空热处理；不符合项Keywords：Nadcap audit；vacuum heat treatment；non-conformance0 引言Nadcap是国际航空航天工业的特殊过程认证项目，其采用行业专业化管理运作模式，对宇航业供应链中涉及的供应商特殊过程能力及符合性进行评估。
Nadcap是代表客户共同的价值提升和适航安全的第三方认证。
目前，包括波音、空客、中国商飞、GE、罗罗、赛峰、UTC、霍尼韦尔等在内的50余家全球知名航空主制造商均已加入Nadcap项目。
获得Nadcap 认证已成为打开航空市场，进入航空供应链的准入门槛之一。
Nadcap认证的主要目的是培养供应商自我评估与纠偏的能力，并以高性价比和通用的专业化方式对特种工艺和产品制造过程能力与风险进行评估认证，减少对供应商的监控工作量，有效促进航空业的生产过程和产品持续提升，降低潜在风险和制造成本，確保过程质量，提高生产力[1]。
真空热处理是指热处理工艺全部或部分在真空状态下进行的热处理过程，是航空零部件制造过程中的关键环节，其工艺质量控制的精细化程度将直接关系到零部件的性能。
目前，国内已有多家企业获得了热处理方面的Nadcap认证证书，体现了我国热处理工艺技术控制水平逐渐走向精细化和专业化。
对希望获得真空热处理Nadcap认证的企业而言，了解其Nadcap认证流程、不符合项的来源及产生原因具有重要意义。
1 真空热处理Nadcap认证流程航空Nadcap特种工序认证一般分为首次认证和周期性审核认证。
针对真空热处理，认证准备阶段的主要工作如下。
【摘要】真空正压气淬炉是处理航空零件的关键设备。
本文对进口真空正压气淬炉在使用过程中所出现的故障进行了分析，提出了维修方案，并对所出现的故障逐一进行了维修，从而确保了进口真空正压气淬炉的正常使用。
H3636-6bar 真空正压气淬炉是我院20 世纪90 年代从国外引进，用于处理航空零件的关键设备。
有一段时间，零件在进行真空热处理后，表面颜色发黑，捆绑零件的金属丝产生氧化并发生断裂的问题。
经初步分析，并对产生氧化的捆绑零件所用的金属丝进行化学分析，断定产生上述问题的根本原因是由于真空气淬炉自身的真空度与压升率不够而造成的。
目前，国际上对真空热处理炉的真空性能通常采用极限真空度与压升率这两个参数来评价。
而所处理的零件的工艺则明确要求，用于处理零件的真空正压气淬炉必须满足如下性能指标的要求：压升率< 6. 7 ×10 - 1Pa/h 、极限真空度高于5 ×10 - 3Pa 。
而对该真空正压气淬炉进行的真空性能测试试验结果为：压升率为3. 3Pa/ h ，极限真空度为8 ×10 - 2 Pa 。
因此，达不到该真空正压气淬炉处理零件应满足的真空性能指标的要求。
一、炉子的故障分析与判断首先，根据炉子的极限真空度与压升率的理论计算进行分析与判断。
用炉子自身的抽空系统对炉室进行抽真空时，冷炉的极限真空度可用下式进行计算：式中P ———冷炉的极限真空度，Pa ;Se ———泵对炉室的有效抽速，L/ s ;Q1 ———炉室的漏气率，Pa·L/ s ;Q2 ———炉室内的表面放气流量，Pa·L/ s ;P0 ———泵的极限真空度，Pa 。
当炉子经过长时间抽空后，则炉室表面放气很小，此时Q2 可以忽略不计，则( 1) 式将成为下式：P = Q1/ Se + P0 ( 2)由公式( 2) 可以得出如下的结论：( 1) 当炉室内没有漏气时，即Q1= 0 ，则P = P0 ，就是说冷炉的极限真空度等于泵的极限真空度。
但是不管炉体密封得如何可靠，炉室总是会有漏气存在的，这是不争的事实。
( 2) 在漏气率Q1 一定的情况下，有效抽速Se 越大，则冷炉的极限真空度就越高。
由此可见，提高冷炉的极限真空度的有效方法是：减小漏气率Q1 和增大泵的有效抽速Se ( 此值是本设备自身的固定的指标，只会逐渐降低) 。
( 3) 当炉室内的漏气率Q1 比较大，而泵的有效抽速Se 又足够大，由( 2) 式可见，仍然可以得到较高的冷炉极限真空度，但是真空正压气淬炉会出现过膛风的问题，从而使被处理的工件表面氧化，亮度降低，致使所生产的产品不合格。
因此，漏气率是评价真空正压气淬炉是否漏气的重要性能指标之一。
综合以上理论计算的分析，漏气率是判定H3636 真空正压气淬炉是否漏气的关键参数。
如何保证H3636 真空正压气淬炉漏气率满足要求，则是制定维修方案的关键环节。
在真空设备维修中，通常采用静态升压法可以计算出该真空设备的漏气率( 压升率) ，从而用来判断该真空设备是否存在漏气。
静态升压法：就是将被检容器抽真空到一定压强后，关闭真空阀门，将被检容器与真空泵隔离开；用真空计测量出一定时间间隔( t ) 内压强( P) 的变化值( ΔP)来，最终计算出该容器的漏气率( 压升率) 。
而用真空计每隔一定时间测量一次容器的压强，就可以绘出通常情况下压强与时间的曲线，利用几条不同的曲线( 如图1 所示) ，就可以判断真空设备到底属于以下哪种情况：漏气、放气、或是两者的组合形式。
直线a ：是一条平行与时间坐标轴的直线，压强不随时间变化而变化，说明容器既不漏气，也不放气。
曲线b ：压强开始上升的较快，而后上升速度渐渐变慢而趋于平衡，这说明容器中只有放气而没有漏气。
斜线c ：是一条具有一定斜率的直线，说明只有漏气曲线d ：开始时压强上升较快，而后逐渐减慢，说明容器内既有放气又有漏气。
曲线d ：开始时压强上升较快, 而后逐渐减慢, 说明容器内既有放气又有漏气。
首先，开启H3636 真空正压气淬炉自身的真空抽气系统对该炉子进行抽真空后，关闭主阀和前级泵，测试炉体内压强的变化，绘制出实际压强- 时间曲线( 如图1所示) 。
通过将实际压强- 时间曲线与理论压强- 时间曲线进行对比分析后，可以得出H3636 真空正压气淬炉既有漏气问题又有放气问题。
其次，根据H3636 真空正压气淬炉的维修经验进行分析与判断。
影响H3636 真空正压气淬炉漏气率的因素有：( 1) 外部空气漏入H3636 真空正压气淬炉的炉室中，使漏气率升高。
( 2) H3636 真空正压气淬炉的炉室内部表面放气，使漏气率升高。
( 3) H3636 真空正压气淬炉的炉室夹层( 包括炉门夹层) 及气体冷却系统的水管漏水，使漏气率升高。
( 4) 真空阀门及充气组阀内部不严漏气，使漏气率升高。
通过公式( 1) 和( 2) 进行分析可知影响H3636 真空正压气淬炉的极限真空度的因素有：( 1) 泵的极限真空度下降，也使冷炉极限真空度下降。
( 2) 泵的有效抽速Se 变小了，也使冷炉极限真空度下降。
( 3) 漏气率Q1 增大了，使冷炉极限真空度下降。
( 4) 炉内表面放气量Q2 增大了( 或炉内进入水及放气物质)，使冷炉极限真空度下降。
( 5) 测量仪表因污染而不准确，影响冷炉极限真空度的测量。
第三，根据H3636 真空正压气淬炉的构造特点，分析可能产生漏气故障的原因。
H3636 真空正压气淬炉是由炉体、加热系统、冷却系统、控制系统、测量系统、真空抽气系统、冷却水循环系统和充气系统等部分组成，其结构示意图如图2 所示。
影响H3636 真空正压气淬炉漏气率的具体部位的分析：( 1) 炉体外部漏气部位有：炉门密封、主阀阀杆密封、气动球阀阀杆密封、放气阀阀芯密封、防爆阀阀芯密封、预抽阀阀杆密封、热电偶密封、加热电极密封等。
( 2) 炉体内壁表面放气。
( 3) 炉室夹层( 包括炉门夹层) 及气体冷却系统的水管漏水。
( 4) 预抽阀的阀体内部漏气，充气组阀中充气阀( 高真空气动碟阀) 、补气阀、分压组阀( 减压阀、微调阀、电磁阀) 内部漏气。
影响H3636 真空正压气淬炉极限真空度的具体部位的分析：( 1) 滑阀泵的极限真空度降低。
( 2) 罗茨泵的极限真空度降低。
( 3) 扩散泵的极限真空度降低。
( 4) 连接滑阀泵、罗茨泵、扩散泵管道密封，前级阀阀杆密封，防爆装置的密封等密封处漏气。
( 5) 炉体漏气。
( 6) 测量仪表及测量规管因污染而不准确。
根据上面影响炉子真空技术指标及可能存在故障的部位的分析，我们制定了检修方案。
二、炉子的维修方案利用进口的氦检漏仪配合下述维修方案的检漏过程的开展：( 1) 检查真空仪表是否在有效期使用范围之内，同时检查真空规管的安装是否存在漏气现象。
( 2) 滑阀泵维修方案：检查滑阀泵内部部件配合间隙磨损情况，滑阀泵的轴头密封圈是否漏油，排气装置的排气阀片的密封情况，真空油路密封情况，真空泵油是否污染及测试滑阀泵的极限真空度。
( 3) 罗茨泵维修方案：检测罗茨泵转子与转子之间、转子与泵腔内壁之间的间隙，检查齿轮及轴承磨损情况，罗茨泵的轴头密封圈情况，罗茨泵两端的润滑油是否污染及测试罗茨泵的极限真空度。
( 4) 对连接滑阀泵、罗茨泵和扩散泵的管道密封进行检漏，对前级阀阀杆的密封进行检漏，对防爆装置的密封等处进行检漏，保证上述密封处不漏气。
( 5) 扩散泵维修方案：检查泵芯各级喷嘴的位置和间隙是否正确，泵的加热功率及泵的自身冷却效果是否正常，扩散泵油是否氧化，扩散泵的油量是否满足要求。
对扩散泵及与之连接的管道与阀门、真空测量点、冷阱等密封处进行检漏。
对扩散泵进行检漏，因为扩散泵油加热到工作温度后，扩散泵油将分解出氢气( H2)和碳氢化合物( CH4 、C2H6) 等，而通过漏孔渗入的空气达到一定量时，这些分解物与渗入空气中的氧气发生化学反应，会产生爆燃，既会伤人又损坏设备。
测试扩散泵的极限真空度。
( 6) 炉体外部漏气部位维修方案：对炉门密封、主阀阀杆密封、气动球阀阀杆密封、放气阀阀芯密封、防爆阀阀芯密封、预抽阀阀杆密封、热电偶密封和加热电极密封等处密封进行检漏。
( 7) 炉体内部放气维修方案：①对炉体内部适当加热，使炉体内部吸附的气体释放出来而被抽走。
②抽真空的同时将氩气充入炉体，使部分挥发物及吸附气体随着氩气一起被抽走。
③再用酒精擦洗炉体的内壁，清除吸附物，减少放气量。
④长时间对炉室抽真空，使炉室表面放气减至最小。
( 8) 炉室夹层( 包括炉门夹层) 及气体冷却系统的管路漏水的检查方案：冷却循环水在长期的使用过程中，水中的杂质吸附在夹层及水管的内表面，夹层及水管的焊接处受到腐蚀而容易出现渗水问题。
在不通水时，这些杂质就会将微漏孔堵死。
炉子工作时，在受到炉内高温和压差( 炉体夹层和水管内有水压，炉体内部处于真空状态) 的双重作用下，微漏孔就会产生微渗水的问题。
检查方案如下：将炉体夹层和水管内的水用压缩空气吹净，再用真空泵连接到炉体夹层及冷却水管的进水口或出水口，对炉体夹层和水冷管抽真空，以便对炉体夹层和水管进行检漏。
( 9) 预抽阀、充气组阀阀体的内部漏气的检查方案：①对预抽阀阀体内部进行检漏。
②充气组阀由充气阀、补气阀、分压组阀( 减压阀、微调阀、电磁阀) 组成。
充气组阀及手动球阀的连接结构示意图如图3 所示。
对充气阀门的内部漏气的检查方案：关闭图3 中充气气路上的手动球阀，将手动球阀与充气组阀之间的氩气用真空泵抽出，形成真空状态，也就是说没有氩气通过分压阀、补气阀或充气阀的内部向炉子内泄漏。
再对炉子抽真空，测试H3636 真空正压气淬炉的漏气率是否合格，就可以说明分压阀、补气阀和充气阀当中是否存在某个阀门有漏气的问题。
判断方案如下：将分压阀、补气阀、充气阀其中两个阀门封堵，利用测试H3636 真空正压气淬炉的漏气率是否合格的方法测试另外一个阀门是否漏气。
对分压阀、补气阀、充气阀逐一进行检测，最后判断出具体是哪一个阀门漏气。
( 10) 氩气的纯度( 含氧量、含水量) 不合格，也会影响热处理产品的质量。
利用专用的露点仪与微量氧测定仪检测瓶装氩气的纯度。
对储存氩气的储气罐、管道和阀门进行检漏，保证这些部件不漏气。
利用专用的露点仪与微量氧测定仪对储气罐内的氩气进行时时的纯度检测，从而使充入炉室内的氩气的纯度达到相关技术指标的要求。
三、故障维修( 1) 真空仪表在有效期使用范围之内，经检漏仪检漏，真空规管处的保护阀门存在漏气问题，将该阀门进行更换。
( 2) 经过检查，罗茨泵转子与转子之间、转子与泵腔内壁之间的间隙在允许范围内，齿轮磨损非常小，不用更换，但轴承磨损严重，因此将该轴承进行了更换。
罗茨泵的轴头密封圈漏油，将轴头密封圈进行了更换，并更换了罗茨泵两端的润滑油。
