Four à boîte atmosphériqueLe contrôle de l'atmosphère est le lien central pour garantir l'effet du processus de frittage, de recuit, de brasage et d'autres matériaux, différentes atmosphères (inerte, réductrice, oxydante, etc.) doivent correspondre au processus de contrôle correspondant, voici les méthodes spécifiques de contrôle de l'atmosphère et les points de fonctionnement:

I. type d'atmosphère et scénario applicable (sélectionner l'atmosphère en premier)

Tout d'abord, selon les besoins du processus pour déterminer le type d'atmosphère, les types communs et les scénarios d'adaptation sont les suivants:

Atmosphère inerte (azote, argon): convient pour le traitement thermique des matériaux facilement oxydables (tels que le cuivre, les alliages de titane, les matériaux de batterie au lithium), empêchant les matériaux de réagir avec l'air à haute température.

Atmosphère réductrice (hydrogène, gaz ammoniacal): utilisé pour la réduction des oxydes métalliques (tels que la réduction de l'oxyde de cuivre en cuivre pur), le recuit brillant de l'acier inoxydable et d'autres processus, la concentration d'hydrogène doit être strictement contrôlée pour éviter le risque d'explosion.

Atmosphère oxydante (air comprimé, oxygène): applicable au frittage de matériaux céramiques, au traitement oxydant de surfaces métalliques, etc., renforçant les propriétés de surface des matériaux.

Atmosphère mixte (par exemple mélange azote - hydrogène, mélange argon - hydrogène): combine protection et effet réducteur, couramment utilisé dans le traitement thermique des pièces en alliage de précision.

II. Processus général de contrôle de l'atmosphère (étapes opérationnelles de base)

Quelle que soit l'atmosphère, il est nécessaire de suivre le processus de base "pré - traitement de la cavité du four → remplissage de l'atmosphère → contrôle de la liaison de température → maintien de l'atmosphère → refroidissement et décompression":

Prétraitement de la cavité du four (évacuation de l'air, étape clé)

Fermez la porte du four et Verrouillez - la, Connectez la source de gaz d'atmosphère correspondante et ouvrez la vanne d'échappement de la cavité du four.

Une petite quantité de gaz atmosphérique est introduite (le débit est 1,5 fois le débit de travail) et la purge continue pendant 10 à 20 minutes, remplaçant l'air dans la cavité du four (si l'atmosphère est réductrice, la teneur en oxygène doit être réduite à moins de 50 ppm).

La concentration d'oxygène dans le four peut être surveillée en temps réel par le détecteur de teneur en oxygène et la vanne d'échappement peut être fermée après la conformité.

Remplissage d'atmosphère et régulation de pression

Régulation de la soupape de décompression de la source de gaz, contrôle de la pression d'admission à 0,01 - 0,05 MPa (état de pression micro - positive, empêchant l'irrigation par l'air), réglage du débit de gaz au débit requis par le processus (généralement 0,5 - 2 L / min, ajusté en fonction du volume de la cavité du four).

Pour les processus nécessitant une étanchéité élevée, la surveillance de la pression de la cavité du four peut être activée, la pression de maintien est stabilisée dans l'intervalle de consigne et les fluctuations de pression peuvent être évitées.

Contrôle de la liaison température - atmosphère

Démarrer le programme de chauffage, le processus de réchauffement doit maintenir l'atmosphère en continu dans:

Phase de basse température (< 300 ° c): augmentation appropriée de la vitesse du flux gazeux, évacuation rapide des gaz traces libérés par le matériau de la cavité du four pendant le réchauffement;

Phase à haute température (température du processus): stabilise le débit de gaz et maintient une composition homogène de l'atmosphère à l'intérieur du four.

S'il s'agit d'une atmosphère réductrice, la teneur en oxygène de la cavité du four doit être achevée avant le réchauffement à 200 ℃, ce qui interdit l'introduction directe d'hydrogène et d'autres gaz inflammables et explosifs à haute température.

Maintien de l'atmosphère pendant la phase d'isolation

Surveillance en temps réel du débit de l'atmosphère, de la pression et de la teneur en oxygène dans le four pendant le processus d'isolation thermique, en cas de chute du débit, vérifiez à temps la marge de la source de gaz et le blocage des lignes; Si la teneur en oxygène dépasse, augmentez le débit de purge et vérifiez le point de fuite.

Pour le four à atmosphère de circulation, il est nécessaire d'activer le ventilateur de circulation d'atmosphère, de garantir une atmosphère uniforme dans le four, d'éviter les différences locales de composition de l'atmosphère affectant la cohérence du processus.

Refroidissement et décompression (empêche l'oxydation du matériau)

Éteignez le système de chauffage et continuez à laisser passer l'atmosphère jusqu'à ce que la température du four tombe en dessous de 200 ° C (les matériaux facilement oxydables doivent être abaissés à la température ambiante).

Si le refroidissement rapide à haute température, peut ouvrir le système de refroidissement du corps du four sous la protection de l'atmosphère, il est strictement interdit de couper l'atmosphère pendant le processus de refroidissement.

Après que la température du four soit conforme à la norme, fermez la soupape d'admission, ouvrez lentement la soupape d'échappement pour décompresser à la pression normale, puis ouvrez la prise de porte du four.

Iii. Points de contrôle spécifiques pour différentes atmosphères

Atmosphère inerte (azote / argon) contrôle

Préférez le gaz de haute pureté (pureté ≥ 99999%), évitez les traces d'oxygène dans le gaz, l'eau provoquant l'oxydation du matériau.

S'il y a des résidus d'humidité dans la cavité du four, vous pouvez utiliser un sécheur à tamis moléculaire dans la phase de prétraitement pour réduire le point de rosée de l'atmosphère à moins de - 40 ℃.

Atmosphère réductrice (hydrogène / ammoniac) contrôle

Doit fonctionner dans un environnement bien ventilé, le corps du four doit être équipé d'un détecteur de fuite d'hydrogène et d'un dispositif antidéflagrant, il est strictement interdit d'allumer un feu près du corps du four.

Le gaz de séparation de l'ammoniac doit d'abord éliminer l'ammoniac résiduel par un dispositif de purification avant de passer dans la cavité du four pour empêcher l'ammoniac résiduel de corroder le corps du four et les pièces à usiner.

Lorsque vous arrêtez le four, vous devez d'abord couper la source d'hydrogène, passer dans le gaz inerte pour purger la cavité du four pendant 30 minutes avant d'ouvrir le couvercle.

Contrôle d'atmosphère mixte

À l'aide d'un comparateur de gaz spécial, le contrôle précis de chaque proportion de gaz (par exemple 95% n₂ + 5% h₂), l'erreur de dosage doit être ≤ ± 0,5%.

La compatibilité des deux gaz doit être confirmée avant le mélange, il est strictement interdit de mélanger directement le gaz combustible avec le gaz oxydant.

Iv. Équipement essentiel et moyens de surveillance pour le contrôle de l’atmosphère

Accessoires pour core control

Débitmètre de gaz / Contrôleur de Débit massique: ajustement précis du débit atmosphérique, il est recommandé de choisir un modèle pouvant être affiché numériquement pour faciliter l'enregistrement des paramètres;

Capteur de pression: surveiller la pression micro - positive dans la cavité du four, empêcher la pression négative de provoquer une irrigation par l'air;

Analyseur de teneur en oxygène / point de rosée: surveiller la pureté de l'atmosphère en temps réel pour garantir la fiabilité du processus.

Anomalies communes et traitement

Chute du débit atmosphérique: vérifiez la pression de la bouteille de gaz Source, si le raccord de la ligne est lâche, remplacez la bouteille de gaz ou le raccord de fixation à temps;

Excès de teneur en oxygène dans le four: vérifier si les joints de porte du four sont vieillissants, si les lignes fuient, remplacer les joints et purger à nouveau la cavité du four;

Augmentation anormale de la pression: Ouvrez la soupape d'échappement pour décompresser, vérifiez que la ligne d'échappement n'est pas bouchée, nettoyez la ligne des impuretés.

V. Sécurité et précautions opérationnelles

Les lignes de l'atmosphère inflammable et explosive (hydrogène, ammoniac) doivent adopter des joints anti - fuite, le corps du four est bien mis à la terre, ce qui empêche l'électricité statique de déclencher des dangers.

Les bouteilles de gaz d'atmosphère doivent être classées pour le stockage (le gaz inerte est placé séparément du gaz réducteur), loin des sources de chaleur et des flammes nues, vérifiez régulièrement le manomètre de la bouteille de gaz.

Avant de changer le type d'atmosphère, il est nécessaire de purger complètement la ligne et la cavité du four avec un gaz inerte, pour éviter les réactions de mélange d'atmosphère différente (par exemple, mélange d'hydrogène avec de l'oxygène).

Établir un compteur de paramètres de contrôle de l'atmosphère pour enregistrer les types de gaz, les débits, les pressions et les données de teneur en oxygène de chaque processus afin de faciliter la traçabilité et l'optimisation du processus.