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工業電爐常見故障原因

工業電爐是一種高溫設備,它與燃油、煤氣、電能、灰塵等密切聯系在一起,容易引起火災、燒傷、爆炸、中毒、觸電等事故。因此,工業爐與一般冷加工設備相比,不安全因素要多得多。一般說來,工業爐操作時的高溫容易發生燙傷、灼傷和燒傷;高溫熔鹽和熔融金屬遇到水后會發生爆炸;煤氣和可控氣氛是易爆氣體,油路、油箱和油庫都是易燃易爆設施,如使用不當,則將發生爆炸和中毒事故;電爐的安全保護裝置失靈,接觸后會發生觸電;氰化爐的氰化物有劇毒;硝鹽爐加熱到550℃以上會產生自燃;硝鹽與木炭、炭黑化合后會發生爆炸。

1、脫碳是指金屬在高溫下表層的碳被氧化,使得表層的含碳量較內部有明顯降低的現象。脫碳層的深度與鋼的成分、爐氣的成分、溫度和在此溫度下的保溫時間有關。采用氧化性氣氛加熱易發生脫碳,高碳鋼易脫碳,含硅量多的鋼也易脫碳。脫碳使零件的強度和疲勞性能下降,磨損抗力減弱。

2、經油爐加熱的鍛件,常常在表面或部分表面發生增碳現象。有時增碳層厚度達1.5~1.6mm,增碳層的含碳量達1%(質量分數)左右,局部點含碳量甚***超過2%(質量分數),出現萊氏體組織。這主要是在油爐加熱的情況下,當坯料的位置靠近油爐噴嘴或者就在兩個噴嘴交叉噴射燃油的區域內時,由于油和空氣混合得不太好,因而燃燒不完全,結果在坯料的表面形成還原性的滲碳氣氛,從而產生表面增碳的效果。增碳使鍛件的機械加工性能變壞,切削時易打刀。

3、過熱是指金屬坯料的加熱溫度過高,或在規定的鍛造與熱處理溫度范圍內停留時間太長,或由于熱效應使溫升過高而引起的晶粒粗大現象。碳鋼(亞共析或過共析鋼)過熱之后往往出現魏氏組織。馬氏體鋼過熱之后,往往出現晶內織構,工模具鋼往往以一次碳化物角狀化為特征判定過熱組織。鈦合金過熱后,出現明顯的β相晶界和平直細長的魏氏組織。合金鋼過熱后的斷口會出現石狀斷口或條狀斷口。過熱組織,由于晶粒粗大,將引起力學性能降低,尤其是沖擊韌度。一般過熱的結構鋼經過正常熱處理(正火、淬火)之后,組織可以改善,性能也隨之恢復,這種過熱常被稱之為不穩定過熱;而合金結構鋼的嚴重過熱經一般的正火(包括高溫正火)、退火或淬火處理后,過熱組織不能完全消除,這種過熱常被稱之為穩定過熱。

4、過燒是指金屬坯料的加熱溫度過高或在高溫加熱區停留時間過長,爐中的氧及其它氧化性氣體滲透到金屬晶粒間的空隙,并與鐵、硫、碳等氧化,形成了易熔的氧化物的共晶體,破壞了晶粒間的聯系,使材料的塑性急劇降低。過燒嚴重的金屬,撤粗時輕輕一擊就裂,拔長時將在過燒處出現橫向裂紋。過燒與過熱沒有嚴格的溫度界線。一般以晶粒出現氧化及熔化為特征來判斷過燒。對碳鋼來說,過燒時晶界熔化、嚴重氧化工模具鋼(高速鋼、Cr12型鋼等)過燒時,晶界因熔化而出現魚骨狀萊氏體。鋁合金過燒時出現晶界熔化三角區和復熔球等。鍛件過燒后,往往無法挽救,只好報廢。

5、在加熱截面尺寸大的大鋼錠和導熱性差的高合金鋼和高溫合金坯料時,如果低溫階段加熱速度過快,則坯料因內外溫差較大而產生很大的熱應力。加之此時坯料由于溫度低而塑性較差,若熱應力的數值超過坯料的強度極限,就會產生由中心向四周呈輻射狀的加熱裂紋,使整個斷面裂開。

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