核心工作原理:“预抽真空” 奠定洁净工艺基础
预抽真空炉的核心逻辑是 **“先除杂,再控温”**,通过 “真空系统预抽” 与 “工艺阶段控温 / 控气氛” 的结合,避免空气对热处理过程的干扰,具体流程可分为 3 步:
预抽真空阶段:工件装入炉腔后,关闭炉门并密封,启动真空系统(由真空泵、真空阀门、真空计组成),将炉腔内空气压力降至极低水平(通常为 10⁻¹-10⁻⁴Pa,具体真空度根据工艺需求调整),此过程可去除 99.9% 以上的氧气、水蒸气及残留杂质(如油污挥发物),从根源上杜绝工件高温下的氧化、脱碳风险;
工艺氛围调控阶段:根据需求选择 “真空保温” 或 “通入保护气氛”——
若需深度避免污染(如高纯度金属处理),则维持真空状态进入加热保温;
若需调控材料成分(如部分退火工艺),则向炉内通入惰性气体(氮气、氩气)或还原性气体(氢气),使炉内维持 “微正压”(略高于大气压,防止空气倒灌);
加热 - 保温 - 冷却阶段:通过精准控温系统(电阻加热 + PID 调节)实现目标温度曲线,完成热处理后,在真空或保护气氛下缓慢 / 快速冷却,确保工件性能与表面质量同步达标。
核心结构优势:适配 “高精度、高洁净” 需求
相比普通气氛炉,预抽真空炉的结构设计围绕 “真空密封”“精准控温”“氛围稳定” 三大核心,形成独特优势:
高效真空系统 + 密封结构
配备多级真空泵组(如机械泵 + 罗茨泵 + 扩散泵),可快速达到目标真空度(从大气压抽至 10⁻³Pa 仅需 30-60 分钟);
炉门与炉体结合处采用金属密封垫(如铜垫、不锈钢垫)或柔性密封件(耐高温氟橡胶),确保长期真空密封性,避免工艺过程中空气渗漏;
均匀加热与精准控温
加热元件(多为高纯石墨加热棒、钼丝加热带)沿炉腔均匀分布,配合 “热辐射反射屏”(如钼片、不锈钢反射板),使炉内温场均匀度达 ±2℃(远优于普通气氛炉 ±5℃);
采用 “多组热电偶 + PLC 控制系统”,实时监测炉内不同区域温度,自动调节加热功率,适配复杂工艺曲线(如分段升温、阶梯保温);
氛围与压力精准调控
配备 “气氛流量计”“压力传感器”,可精确控制保护气氛的通入量与炉内压力(压力控制精度 ±0.1kPa),避免气氛波动导致的工件性能偏差;
部分炉型带 “气氛纯化装置”(如分子筛脱水、脱氧剂除氧),进一步降低保护气氛中的杂质含量(氧含量≤1ppm)。