真空感应烧结炉简介

真空感应烧结炉(vacuum induction sintering furnace)是指供粉末冶金件烧结用的真空感应炉 。

粉末冶金件，即用粉末冶金方法压制成的机械零件、电器零件、磁件、硬质合金件、高温合金件、难熔金属件等的坯件，主要用控制气氛电阻炉和真空电阻炉烧结。但在烧结温度高的场合(500~2400℃)也用真空感应烧结炉烧结，特别在刀具行业 。

真空感应烧结炉的设备组成与坩埚式无心感应熔炼炉类似。炉体一般做成井式或罩式：井式炉结构简单，罩式炉便于装卸工件。护体由炉壳、感应器、石墨筒、工件托架、供电装置、绝热层、水冷系统、通气系统等部分组成，炉壳上设有测温装置、观察装置等。

与多数感应炉不同的是，这种炉子采用间接感应加热，即热能在石墨筒壁中产生，工件所受到的是石墨简的辐射热。设计中要使石墨简内部的磁场强度尽可能小，以避免工件中产生感应电流，使锐棱、尖角部分过热。采取的措施是采用较高频率(一般不小于8000Hz)的电源，并使石墨筒的壁厚比石墨的电流透入深度大得多 。

为减少热损失并使工件加热均匀可采取以下措施：石墨筒的四周、上下要用绝热材料(如碳毡)很好绝热；感应器的功率分布，中段小，上、下两段大。石墨简尺寸不能太大，一般(内径×高)为(150~300)mm×(200~500)mm。为避免护内真空放电，电源电压控制在200~300V 。2100433B

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公司拥有世界上最先进的真空感应烧结炉。其主要产品有燃烧器喷火嘴套、辐射管导焰嘴、脱硫喷嘴、横梁、辊棒、热电偶保护管、冷风管、棚板、坩埚、喷砂嘴、轴套、密封件及各种耐高温、耐磨、耐腐蚀碳化硅异型件等。我公司产品具有高强度、耐高温、高硬度、高耐磨、耐腐蚀、抗氧化、耐急冷急热、抗热震性好、导热好和热效率高等特点。已广泛应用于卫生陶瓷、日用瓷、磁性材料、微晶玻璃、工业窖炉、造纸、石油、冶金、化工、机械、航空等等。目前产品质量已达到欧洲同行业标准，并荣获“山东省名牌”“中国陶瓷行业品牌”产品称号。

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粉末冶金烧结炉

烧结电炉分为电阻烧结炉和感应烧结炉两大类，电阻烧结炉使用较多。电阻烧结炉是通过电热元件将电能转变为热能用来进行烧结的电炉；感应烧结炉是利用电磁感应在金属内激励出电流使其加热的电炉。

按炉内使用气氛和真空度，电阻烧结炉分为普通气氛电阻烧结炉和真空电阻烧结炉，感应烧结炉亦可分为普通气氛感应烧结炉和真空感应烧结炉；按炉子结构型式，电阻烧结炉分为竖式电阻烧结炉和卧式电阻烧结炉，感应烧结炉亦可分为竖式感应烧结炉和卧式感应烧结炉；按作业性质，电阻烧结炉分为间断式电阻烧结炉和连续式电阻烧结炉，感应烧结炉亦可分为间断式感应烧结炉和连续式感应烧结炉。此外，感应烧结炉按使用的频率，可分为中频感应烧结炉(500Hz-10kHz)和高频感应烧结炉(70～200kHz)。

按加热方式，电阻烧结炉又分为间接加热式电阻烧结炉和直接加热式电阻烧结炉。间接加热式电阻烧结炉是指电流通过电热元件发出热量，借辐射传热使炉膛温度升高从而将制品加热；直接加热式电阻烧结炉是指电流由电源通过接头直接流过被加热制品使其加热，例如，用于钨、钼、钽和铌等难熔金属高温烧结的高温垂熔炉便是一种典型的直接加热式电阻烧结炉。

烧结时需要使用压力而有加压烧结炉，这种炉子主要用于薄层制品如粉末冶金摩擦片的烧结，钟罩炉便是一种典型的加压烧结炉。

电热元件电阻烧结炉的电热元件分为金属电热元件和非金属电热元件两大类。金属电热元件有纯金属和合金两种。纯金属电热元件有：铂(最高使用温度1400℃)、钼(最高使用温度1600℃)、钨(最高使用温度21()()～2500℃)、钽(最高使用温度2500℃等）；合金电热元件有：镍铬系(最高使用温度1050～1100℃)、铁铬铝系(最高使用温度1300～1400℃)。非金属电热元件有：碳化硅(最高使用温度1450℃)、硅化钼(最高使用温度1700℃)、石墨(最高使用温度：3000℃)等。

利用金属和合金作电热元件的电阻烧结炉，根据电热元件的材质和形状，可分为钼丝炉、钨丝炉、钨棒炉、钼片炉、钽片炉、镍铬丝炉和铁铬铝丝炉等。其中最有代表性的是钼丝炉，应用也较广泛。钼丝烧结炉的结构示意图如图1所示，工作温度1500℃，常用来烧结粉末冶金材料和制品，特别是烧结硬质合金。如果需要使用真空，便可制成真空钼丝炉、真空钨棒炉等。

图1 卧式连续钼丝烧结炉结构示意图一冷却水进口；2氢气进口；3冷却水出口；4一钼丝；5一炉壳；6高温测温计；7一热电偶8镍铬片；9氢气出口；10 点火装置}11一推舟装置；1 2 电动机；1 3减速器；14 炉架

利用非金属作电热元件的电阻烧结炉，根据电热元件的材质和形状，可分为碳化硅棒炉、碳管炉、炭布炉等。碳化硅棒炉的工作温度为13001℃，常用来烧结粉末冶金铁基制吊；炭布炉的工作温度为1300～1600℃，常用来烧结硬质台金；碳管炉的工作温度为1200～1800℃，主要用作碳化，有时也可用作烧结炉。碳管炉的结构示意图如图2所示。如果需要使用真空，则可制成真空碳管炉。

发展为了提高生产效率和保证产品质量，在粉末冶金铁基制品的烧结中，发展了金属网带传送式烧结炉和步进梁式烧结炉。金属网带传送式烧结炉的电热元件，低温段用镍铬丝，高温段用碳化硅棒，工作温度可达1300℃。在高温段也有用高温铁铬铝钴合金丝作电热元件的，步进梁式烧结炉的电热元件，低温段用0Cr25Al5铁铬铝丝，高温段用钼丝或高温铁铬铝钴合金丝，也有用碳化硅棒的。

为了提高硬质合金的性能，在硬质合金烧结中，20世纪80年代发展了低压热等静压真空烧结装置，把脱蜡、烧结、热等静压(低压)集中于一套设备内。对于钛、铌、钽、锆和反应堆用金属材料的热处理以及对于需要在洁净环境中进行金属材料的退火者，需要在高真空中进行。20世纪70年代发展了一种连续式电子束退火炉。

图2碳管炉结构示意图1 石墨管；2一炭黑；3一石墨套；4一导电钢套；5一辐射高温计孔 6推舟装置；7压缩空气；8一冷却水入口；9冷却水出口2100433B