真空熱處理在功能性鋁加工產品的生產中十分重要。

今天開始，我們將用2篇文章來詳細談一談真空熱處理與功能性鋁加工產品。

今天帶來的是第一篇文章：傳統(tǒng)真空退火技術的缺陷。

真空熱處理與功能性鋁加工產品的生產

真空熱處理技術是真空技術與熱處理技術相結合的熱處理技術。真空熱處理所處的真空環(huán)境指的

是低于一個大氣壓的氣氛環(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)下進行，熱處理質量大大提高。

真空熱處理是功能性鋁加工產品生產工藝過程的重要環(huán)節(jié)。

相比較基于鋁及鋁合金的強度、塑形、韌性、比強度等力學性能的結構材料，功能性鋁加工產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，鋁的結構材料，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，必須進行熱處理，以使產品內部微量元素均勻分布，并調整內部組織結構。

如果在空氣環(huán)境下進行熱處理，會使產品表面過度氧化，并嚴重影響到后續(xù)的生產工藝過程，因此，必須在真空環(huán)境下進行熱處理。

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、真空擴散泵將熱處理爐

內的真空度抽至 6.7×10-2Pa 以上的高真空度，然后將爐內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行后續(xù)工序的加工。

傳統(tǒng)真空退火技術的缺陷

加熱過程中熱量傳遞的方式有輻射、對流和傳導三種方式，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兩種加熱方式很低，且材料的內外部溫差大，冷卻階段靠自然降溫耗時很長。

總之，傳統(tǒng)的真空熱處理方式生產率低下，材料的內在質量一致性差，制約了功能性鋁加工制品的生產效率提升和產品質量提升。

經(jīng)過監(jiān)測和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)真空退火爐同爐次里產品退火過程中的溫差均在 5～25℃ 之間，對產品品質的穩(wěn)定性造成嚴重的影響，退火溫度低造成產品內在性能指標不合格，退火溫度高造成卷狀產品的出現(xiàn)，類似燒結粘連。

真空輻射加熱過程中，卷狀鋁產品的受熱方式為從端部向中心傳導，造成整個鋁箔卷受熱的不均勻;

此外，輻射加熱方式的特點使得對加熱器的布局方式和加熱性能及鋁產品在爐內生產擺放位置的差異等都很敏感，這些情況也進一步加劇了退火過程中產品的溫度的不均勻。

傳統(tǒng)真空退火方式下，熱應力問題加上抽真空動力和卷狀鋁產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)象會造成大量產品報廢。

傳統(tǒng)真空爐的爐膽保溫材料長時間在真空與常壓環(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計，高真空和高溫的雙重影響，造成爐體結構件易發(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，造成設備性能不穩(wěn)定，進一步加劇了工藝過程的波動，最終影響到產品質量和生產效率。

那么怎樣才能解決上述問題呢?

敬請期待下期文章。