真空熱處理在功能性鋁加工產(chǎn)品的生產(chǎn)中十分重要。
今天開始，我們將用2篇文章來詳細(xì)談一談?wù)婵諢崽幚砼c功能性鋁加工產(chǎn)品。
今天帶來的是第一篇文章：傳統(tǒng)真空退火技術(shù)的缺陷。
真空熱處理與功能性鋁加工產(chǎn)品的生產(chǎn)
真空熱處理技術(shù)是真空技術(shù)與熱處理技術(shù)相結(jié)合的熱處理技術(shù)。真空熱處理所處的真空環(huán)境指的
是低于一個(gè)大氣壓的氣氛環(huán)境，包括低真空、中等真空、高真空和超高真空。
熱處理工藝的全部和部分在真空狀態(tài)下進(jìn)行，熱處理質(zhì)量大大提高。
真空熱處理是功能性鋁加工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程的重要環(huán)節(jié)。
相比較基于鋁及鋁合金的強(qiáng)度、塑形、韌性、比強(qiáng)度等力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)材料，功能性鋁加工產(chǎn)品是基于鋁的低電阻率，主要是利用鋁及其氧化物特有介電特性。
鋁在空氣環(huán)境下極易氧化，并生成一層致密的氧化膜，耐腐蝕性強(qiáng)，鋁的結(jié)構(gòu)材料，如鋁合金門窗等，正是利用了這一特性而在日常生活中獲得了廣泛的應(yīng)用。
功能性鋁加工制品為了獲得特定優(yōu)越的介電性能，必須進(jìn)行熱處理，以使產(chǎn)品內(nèi)部微量元素均勻分布，并調(diào)整內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。
如果在空氣環(huán)境下進(jìn)行熱處理，會使產(chǎn)品表面過度氧化，并嚴(yán)重影響到后續(xù)的生產(chǎn)工藝過程，因此，必須在真空環(huán)境下進(jìn)行熱處理。
傳統(tǒng)的功能性鋁加工制品的真空熱處理是利用真空旋片泵和真空增壓泵、真空擴(kuò)散泵將熱處理爐
內(nèi)的真空度抽至 6.7×10-2Pa 以上的高真空度，然后將爐內(nèi)溫度通過電加熱方式升至工藝需要的溫度，在真空環(huán)境下通過輻射方式對鋁加工制品進(jìn)行加熱和熱處理。熱處理工藝執(zhí)行完畢后，停止加熱保溫，自然冷卻至工藝要求的溫度后出爐并進(jìn)行后續(xù)工序的加工。
傳統(tǒng)真空退火技術(shù)的缺陷
加熱過程中熱量傳遞的方式有輻射、對流和傳導(dǎo)三種方式，真空環(huán)境下，熱量傳遞的方式為輻射方式，熱輻射方式的加熱效率相比熱對流和熱傳導(dǎo)兩種加熱方式很低，且材料的內(nèi)外部溫差大，冷卻階段靠自然降溫耗時(shí)很長。
總之，傳統(tǒng)的真空熱處理方式生產(chǎn)率低下，材料的內(nèi)在質(zhì)量一致性差，制約了功能性鋁加工制品的生產(chǎn)效率提升和產(chǎn)品質(zhì)量提升。
經(jīng)過監(jiān)測和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)真空退火爐同爐次里產(chǎn)品退火過程中的溫差均在 5～25℃ 之間，對產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響，退火溫度低造成產(chǎn)品內(nèi)在性能指標(biāo)不合格，退火溫度高造成卷狀產(chǎn)品的出現(xiàn)，類似燒結(jié)粘連。
真空輻射加熱過程中，卷狀鋁產(chǎn)品的受熱方式為從端部向中心傳導(dǎo)，造成整個(gè)鋁箔卷受熱的不均勻;
此外，輻射加熱方式的特點(diǎn)使得對加熱器的布局方式和加熱性能及鋁產(chǎn)品在爐內(nèi)生產(chǎn)擺放位置的差異等都很敏感，這些情況也進(jìn)一步加劇了退火過程中產(chǎn)品的溫度的不均勻。
傳統(tǒng)真空退火方式下，熱應(yīng)力問題加上抽真空動力和卷狀鋁產(chǎn)品的層間軋制油氣揮發(fā)造成了層與層之間的竄層，熱脹冷縮問題造成了層與層之間的松層，以上的串層和松層現(xiàn)象會造成大量產(chǎn)品報(bào)廢。
傳統(tǒng)真空爐的爐膽保溫材料長時(shí)間在真空與常壓環(huán)境下交替工作，以及環(huán)境溫度的變化巨大(室溫 至 600℃之間)，造成保溫材料塌陷，局部保溫性能下降，設(shè)備性能下降速度快。
為獲得高真空需要，爐殼采用的是水冷套設(shè)計(jì)，高真空和高溫的雙重影響，造成爐體結(jié)構(gòu)件易發(fā)生爐殼漏水、冷卻器漏水、爐殼腐蝕鼓包現(xiàn)象。
以上現(xiàn)象，使傳統(tǒng)真空退火爐除了維修成本高之外，造成設(shè)備性能不穩(wěn)定，進(jìn)一步加劇了工藝過程的波動，最終影響到產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
那么怎樣才能解決上述問題呢?
敬請期待下期文章。