摘要：在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，加熱爐是重要的組成部分，能夠給鍛件加熱，避免出現(xiàn)金屬變形、塑性改變等問題，實(shí)現(xiàn)更好的軋制效果。在加熱爐運(yùn)行中，如果溫度沒有均勻分布，則鑄件的加熱效果會(huì)受到影響，還會(huì)導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，在此背景下，運(yùn)用新技術(shù)對(duì)熱處理爐均勻性進(jìn)行測(cè)試十分必要。首先，闡述工業(yè)熱處理爐爐溫均勻性；其次，探究工業(yè)熱處理爐爐溫均勻性測(cè)試新技術(shù)；最后，分析新技術(shù)在工業(yè)熱處理爐爐溫均勻性中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工業(yè)熱處理爐爐溫均勻測(cè)試數(shù)據(jù)采集新技術(shù)

ApplicationAnalysisofNewTechnologyforTestingTemperatureUniformityofIndustrialHeatTreatmentFurnace

GONGJiankun

AVICAircraftLandingGearCo.，Ltd.，Hanzhong，ShaanxiProvince，723200China

Abstract：Inmodernindustrialproduction，theheatingfurnaceisanessentialcomponent，whichiscapableofheatingtheforging，preventingmetaldeformationandplasticalterations，and attainingasuperiorrollingoutcome.Duringtheoperationoftheheatingfurnace，ifthetemperatureisnotuniformlydistributed，theheatingeffect?;ofthecastingwillbecompromised，resultinginawasteofresources.Againstthisbackdrop，itbecomesimperativetoapplynewtechnologiestotesttheuniformityoftheheattreatmentfurnace.Firstly，thetemperatureuniformityoftheindustrialheattreatmentfurnaceisdelineated.Secondly，thenoveltesttechnologyforthetemperatureuniformityoftheindustrialheattreatmentfurnaceisprobed.Finally，theapplicationofthenewtechnologyinthetemperatureuniformityoftheindustrialheattreatmentfurnaceisanalyzed.

KeyWords：Industrialheattreatmentfurnace;Furnacetemperatureuniformitytest;Dataacquisition;Newtechnology

在對(duì)工件進(jìn)行熱處理時(shí)，傳統(tǒng)的控溫儀只能控制某一處的溫度，無法控制熱處理爐中的其他空間溫度，熱處理工藝要求某一工作空間內(nèi)的溫度要能長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，還要均勻。熱處理爐的關(guān)鍵性能指標(biāo)是爐溫均勻性，這一指標(biāo)也是確保產(chǎn)品質(zhì)量的重要參數(shù)。部分要求產(chǎn)品質(zhì)量好的企業(yè)會(huì)進(jìn)行爐溫均勻性測(cè)試，為此，針對(duì)測(cè)試差異較大的問題設(shè)計(jì)一套科學(xué)的測(cè)溫方式是必要的，如此也能提升測(cè)溫準(zhǔn)確性，本文就此展開研究。

1工業(yè)熱處理爐爐溫均勻性概述

1.1加熱爐的均勻性

在加熱爐工作過程中，爐體性能可直觀反映爐溫的均勻性，從理論上來說，各區(qū)域爐溫溫度應(yīng)一致，具有均勻性，但受多方面因素的影響，各區(qū)域爐膛內(nèi)的溫度存在差異，為了保證加熱爐爐內(nèi)溫度的一致性，需采取有效措施。熱處理爐內(nèi)實(shí)際溫度的影響因素有許多，如爐子的結(jié)構(gòu)、密封性，還包括爐子的維護(hù)管理、控制方式等。當(dāng)有效工作區(qū)的溫度分布均勻性發(fā)生改變時(shí)，要有效運(yùn)用新技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果制定科學(xué)合理的解決措施，如此能更好地保證加熱爐爐溫的均勻性，還能讓產(chǎn)品的生產(chǎn)效率得以有效提升[1]。

1.2加熱爐爐溫均勻性測(cè)試要求

在檢測(cè)加熱爐的均勻性時(shí)，要嚴(yán)格按照相應(yīng)的要求和規(guī)范來進(jìn)行，如可按照《熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)定方法》（GB/T9452—2012），如此能增加檢測(cè)的說服力，讓其更具參考價(jià)值。在進(jìn)行爐溫均勻性測(cè)試前，應(yīng)確保加熱爐已經(jīng)按照設(shè)計(jì)參數(shù)完成安裝與調(diào)試，并處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，還要對(duì)加熱爐的控制系統(tǒng)、加熱元件及保溫材料進(jìn)行全面檢查，確保無故障，測(cè)試時(shí)間可控制在2h左右，并盡可能覆蓋整個(gè)爐膛加熱區(qū)域，也要對(duì)熱點(diǎn)偶測(cè)量端加以固定，以便實(shí)現(xiàn)更好的測(cè)量目標(biāo)。

2工業(yè)熱處理爐爐溫均勻性測(cè)試新技術(shù)

2.1測(cè)量主要設(shè)備介紹

在檢測(cè)工業(yè)熱處理爐爐溫的均勻性時(shí)，本文運(yùn)用的是多通道、一體化的數(shù)據(jù)采集器，該設(shè)備具有六位半的分辨率，測(cè)量范圍也廣，可測(cè)量-50～1300℃。這種采集器能夠測(cè)試熱處理爐的溫度場(chǎng)、波動(dòng)度、濕度場(chǎng)等，還能自動(dòng)分析。值得注意的是，傳統(tǒng)熱處理爐溫設(shè)備采用記錄儀器、控溫儀表，容易受環(huán)境的影響，精度也較低。

2.2熱處理爐爐溫均勻性測(cè)試新方法

（1）在測(cè)試一臺(tái)熱處理爐前，要做好準(zhǔn)備工作，要先查看該臺(tái)設(shè)備的說明書和相關(guān)資料，了解有效加熱區(qū)的相關(guān)信息，如類型、范圍等，在了解之后要與相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行確定，以此依據(jù)資料對(duì)加熱區(qū)的體積進(jìn)行計(jì)算。

（2）依據(jù)熱處理爐爐溫有效加熱區(qū)均勻性測(cè)定的相關(guān)文件，依據(jù)熱處理爐的體積大小、類型、規(guī)格等因素計(jì)算所需的布點(diǎn)數(shù)量。

（3）燃?xì)鉄崽幚頎t的組成包括多個(gè)控溫區(qū)，每個(gè)控溫區(qū)的爐溫控制是由熱電偶負(fù)責(zé)，以平衡熱處理爐內(nèi)爐膛的溫度[2]。在此狀況下，為確定爐控溫區(qū)數(shù)量，可依據(jù)被測(cè)熱處理爐規(guī)格進(jìn)行，在實(shí)際工作中，可將每個(gè)控溫區(qū)作為一個(gè)單元，對(duì)熱電偶的位置進(jìn)行有效布置。

（4）由于熱處理爐的類型是多樣化的，所以控溫區(qū)也存在差異，通常情況下，I-Ⅱ類爐與另一種類型的爐子相比，控溫區(qū)更多，但相對(duì)地，III-VI類爐需要更多的檢測(cè)點(diǎn)，為此，在選擇工業(yè)熱處理爐等級(jí)時(shí)，可按照熱電偶的位置來進(jìn)行，以此運(yùn)用不同的檢測(cè)方法，但布置的原則并沒有差別[3]。

本文選取了8點(diǎn)布置法、12點(diǎn)布置法、14點(diǎn)布置法如圖1、圖2、圖3所示。從圖中可看出，它們所擁有控溫區(qū)的數(shù)量有2個(gè)，需要布置的熱電偶數(shù)量不同是因?yàn)闊崽幚頎t的大小、類型不同，這也導(dǎo)致布置的位置也存在差異。但相同的是，布置的原則是一樣的，即在布置時(shí)都是以控溫區(qū)為單元，其中還有一個(gè)熱電偶，布置位置選擇在控溫區(qū)8個(gè)角的幾個(gè)點(diǎn)，在此背景下，要了解控溫區(qū)的溫度分布情況，只需要對(duì)這幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量即可，如此就能很容易地獲得熱處理爐的均勻性。這種方式能讓人員更好地了解哪個(gè)控溫區(qū)出現(xiàn)問題，以便更好地對(duì)熱處理爐進(jìn)行維修。

（5）在確定熱電偶位置點(diǎn)時(shí)，工作人員可畫出布點(diǎn)位置圖，根據(jù)位置圖來、連接熱電偶、。為了更好地測(cè)試，人員可在每個(gè)位置上放置測(cè)試支架，在選擇測(cè)溫點(diǎn)時(shí)，可向客戶尋求意見，按客戶的要求進(jìn)行，在選擇采集次數(shù)、恒溫時(shí)間等項(xiàng)目時(shí)，要嚴(yán)格遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

（6）在測(cè)量爐溫均勻性時(shí)，可將測(cè)量的溫度按一定的順序，如按由低到高來進(jìn)行，在完成數(shù)據(jù)采集后，人員在進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、分析時(shí)[4]，要選取相應(yīng)的項(xiàng)目，如恒溫點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，接著，人員會(huì)得到分析結(jié)構(gòu)，最后，可根據(jù)這一結(jié)果對(duì)熱處理爐的性能和爐溫均勻性進(jìn)行判斷、分析。

2.3支架設(shè)計(jì)

在熱處理爐爐溫均勻性檢測(cè)中，支架是重要的輔助設(shè)備，會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確性和質(zhì)量，在此背景下，找到一款適合的測(cè)試支架是必要的。測(cè)試支架要具有快捷、方便、可伸縮、可反復(fù)使用的特點(diǎn)。為此，人員在測(cè)試時(shí)可隨時(shí)將支架移動(dòng)到需要的位置，最后將熱傳感器固定在支架上。

3新技術(shù)在工業(yè)熱處理爐爐溫均勻性中的應(yīng)用

為了驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性，本文的測(cè)試對(duì)象為臺(tái)車式燃?xì)鉄崽幚頎t，型號(hào)為RT3-2700，在開展?fàn)t溫均勻性測(cè)量時(shí)，可對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，如此可了解控溫區(qū)有2個(gè)，測(cè)溫點(diǎn)有14個(gè)，所布點(diǎn)如圖4所示。

這種布點(diǎn)的分布方式較為合理，是以熱處理爐爐膛內(nèi)的每個(gè)控溫區(qū)為依據(jù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)爐膛內(nèi)的溫度變化，工作人員還能通過計(jì)算了解爐溫均勻性是否滿足相應(yīng)的要求，以便了解爐膛內(nèi)各位置的溫度發(fā)生的變化[5]。本文調(diào)查了這種熱處理爐在一定恒溫下的測(cè)量情況，如恒溫800℃，以此獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)如表2所示。

從表2中數(shù)據(jù)可看出，工業(yè)熱處理爐爐溫分布有以下規(guī)律，即溫度會(huì)隨著爐內(nèi)位置發(fā)生變化，越靠近爐底，溫度越低，這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是爐底的密封性較差，同時(shí)爐頂?shù)臏囟认鄬?duì)較高，其原因是爐頂?shù)拿芊庑院?，上面的熱氣也更多，所以溫度高。從整體的角度分析，該熱處理爐有著較好的性能和均勻性。

4結(jié)語

在熱處理爐性能指標(biāo)方面，熱處理爐均勻性是不容忽視的，是重要的參考指標(biāo)，其會(huì)直接影響產(chǎn)品熱處理的結(jié)果，各大企業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)中占據(jù)重要的地位，提升產(chǎn)品質(zhì)量，須運(yùn)用新方法測(cè)試熱處理爐爐溫的均勻性。本文使用的方法不僅能夠快速計(jì)算爐溫均勻性，還方便人員分析爐膛每個(gè)位置的性能，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，更好地開展維修和維護(hù)工作。

參考文獻(xiàn)

• 萬瑩.熱處理爐爐溫均勻性和系統(tǒng)精度檢測(cè)技術(shù)[J].金屬加工（熱加工），2024（2）：100-104.

[2]李麗君，林輔坤，李正龍.真空熱處理爐爐溫及均溫測(cè)試的日常管理方法[J].湖南有色金屬，2023，39（6）：77-80.

[3]張?zhí)旌?燃燒系統(tǒng)優(yōu)化對(duì)臺(tái)車式熱處理爐爐溫均勻性影響的研究[D].石家莊：河北科技大學(xué)，2023.

[4]申國(guó)強(qiáng)，柳海濤，陳剛，等.提高燃?xì)鉅t回火工藝爐溫均勻性的研究與應(yīng)用[J].鑄造，2023，72（3）：320-325.

[5]周軍勇.管式真空熱處理爐加熱方案優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D].杭州：中國(guó)計(jì)量大學(xué)，2021.