影响热处理炉炉温准确性的因素及应对措施

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影响热处理炉炉温准确性的因素及应对措施

一、 仪表是否准确　　

     测量热处理炉温的一个关键仪器就是仪表。仪表本身是否准确首当其冲成为了热处理炉温是否准确的关键。正常情况下，刚从仪表厂出厂的仪表是经过校验的，应该没有问题，热处理设备厂家在客户安装以后也会校验，或校准。但是，仪表在使用一段时间以后，特别是在环境较为恶劣的热处理车间长时间工作，受一些油烟、腐蚀性气体、高温的影响，仪表的准确度要发生改变，有时误差还会很大，这就要求热处理仪表在使用以段时间（半年或以个季度）就要校准，以保证仪表测温的准确性。

二 、热电偶　　
   

   热电偶作为热处理测温的一个重要组成部分，也是影响热处理炉温准确性的重要因素。不同型号的仪表选择对应的热电偶，热电偶影响炉温的准确性有几个方面：

　　1. 热电偶的材质本身不均匀。热电偶在计量室检定时，插入检定炉内的深度只有300mm，因此，每支热电偶的检定结果确切只能体现或主要体现测量端开始300 mm长偶丝的热电行为，然而，当热电偶的长度较长，使用时大部分偶丝处于高温区，如果热电偶是均质的，那么依据回路定则，测量结果与长度无关。可是，热电偶丝并非均质，尤其是价廉金属热电偶丝，其均质性能差，这样不均质的热电偶丝又处于具有温度梯度的场合，那么其局部将产生热电动势，该电动势称为寄生电动势，电寄生电动势引起的误差，称为不均质误差。

　　2. 热电偶丝经使用后产生的不均质。对于新的热电偶即使是均质的，经反复加工、弯曲致热电偶产生加工畸变，也将失去均质性，而且使用热电偶长期处于高温下，也会因热电偶的变化而引起热电动势变化，插入热处理炉中的热电偶，将沿偶丝长度方向产生劣化，并随温度升高，劣化增大，当劣化的部分处于具有温度梯度的场所，也将产生寄生电动势叠加在总电动势中而出现测量误差。

　　3. 热电偶在制造过程中有误差。如下图所示

     一般情况下L的尺寸为2-5毫米左右，而有时生产厂家出厂的热电偶L的尺寸高达10毫米（我曾经遇到的事情），这样铂-铑-铂丝的焊接点离被测工件的距离就无形中变长，增加了测定的温度和实际温度的误差。

　　4. 测量过程中的误差。

     如图2所示井式电阻炉中，热电偶离工件是有一定距离的，这个距离越大，温度误差就越大，正常情况下，把热电偶的触点放在图2中的C处，也就是和电阻丝的搁砖平行，这样在进出炉时不会造成料框碰到热电偶，如果未对热电偶进行固定，则在生产过程中会出现移动，倘使向炉体外移动较多，则实际淬火温度要比测量温度高的多。

　　5. 检定工况和实际生产工况不一样。热电偶的检定一般情况下是在计量部门的计量室中进行的，计量室中的热电偶检定炉和实际生产过程中使用的热处理炉是有较大的区别的，因此也难免有误差。

　　6.热电偶设置的位置。热电偶在热处理中的位置也直接影响炉温测定的准确性。热电偶的插入不能紧靠近电热原件的接线柱，因为在通电状态，接线柱是存在电磁感应的，因为磁场的影响，从而影响热电偶所测温度的准确性。

三、热处理炉的结构。　　
   

      不同的热处理方式，使用不同的热处理炉，各个热处理设备生产厂家，其生产的热处理炉也不尽相同。电热原件的布置直接影响了热处理炉的炉温均匀性，一般情况下，网带炉分为不同的加热区域，中间有一保温区，工件的温度和仪表反映的温度基本上是一致的。有风扇的井式炉上下温度和仪表所测到的温度误差也较少。但是，箱式电阻炉的前后区，没有风扇的井式电阻炉的顶部和底部所体现的温度和仪表所测的温度存在一定的误差。而大型的靠燃气作为热源的台车炉，炉中边缘的工件的温度和仪表所反映的温度误差很大，因为不可能每个角落都安装热电偶。我公司曾经购买了一批2Cr13的钢材，在加工过程中发现部分棒材无法加工，经过洛氏硬度计检验，钢材的硬度高大HRC42。我们要求供应商分析原因并给出解决方案，最终查明该批钢材在装炉退火的过程中，工人没有严格执行操作规程，把部分钢材装到了热处理炉中的非有效工作区，导致部分钢材的退火温度过低，没有降低硬度。这就涉及到热处理的有效加热区的问题，如果把工件装在非有效加热区进行加热，根本就不能真实表现工件的实际温度，从而影响热处理质量。

四、热处理炉长期使用带来的误差　

　
     热处理炉长期使用，电热原件长时间在高温状态下，会导致电热原件导热率的变化，炉体内部也会造成破坏，这样势必会引起整个热处理炉保温性能的下降，自然而然引起炉膛内工件温度和仪表指示温度的误差。

五、应对措施　　

     1.仪表经常校准。ISO9001标准要求热处理炉半年校准一次，而API6D产品的热处理炉则要求每3个月校准一次。我们车间要求自己每个月校准一次，以保证仪表是在有效时间内使用。

　　2.使用的热电偶要用偶丝均质有质资的生产厂家产品，并且按要求检定。

　　3.建议热处理生产厂家，在设备上对热电偶要有固定的措施。

　　4.设备使用较长时间要进行大修,以保证热处理炉炉内温度均匀。

　　5.热处理工在生产过程中一定要把工件装在有效加热区。

内容来源：工业炉节能技术