一种超高真空热处理炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超高真空热处理炉，包括真空室，真空室的输水接管、真空接管、电极分别与供水系统、超高真空机组、加热供电系统连接。真空室包括上、下炉盖和炉壳体；上炉盖与炉壳体固定连接；下炉盖通过升降装置上升与下降；下炉盖上升到位时，下炉盖与上炉盖、炉壳体形成密闭腔室；上炉盖顶部安装热电偶连接盘；上、下炉盖和炉壳体的内侧面安装有隔热屏；所有隔热屏形成的空间内安装鼠笼式金属发热体；下炉盖上安装料盘，下炉盖上升到位时，料盘置于鼠笼式金属发热体形成的加热腔内。超高真空机组包括干泵、分子泵、钛泵、离子泵。本实用新型专利技术可有效实现超高真空热处理工艺，自动化程度高，生产效率高，操作安全性高。

【技术实现步骤摘要】
一种超高真空热处理炉
本技术涉及一种热处理炉，尤指一种超高真空热处理炉。
技术介绍
随着高能加速器、热核反应、半导体研究、空间探索、表面研究等现代科学技术的迅猛发展，真空的应用领域也得到了快速拓展。如今，真空技术逐步由低真空向高真空、超高真空快速发展，有油系统向无油系统快速发展，同时，与此密切相关的控制、测量、分析等技术也被要求向着自动化、数字化、智能化的方向发展。目前国内生产厂家已有的真空热处理炉大多涉及低真空或高真空且运行多年，设备存在繁冗，自动化程度不高，生产效率低，人工操作繁琐，污染防护不完善，操作安全性不高等缺点，已不能满足现有厂家的需求，有待改善。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种超高真空热处理炉，其可有效实现超高真空热处理工艺，自动化程度高，生产效率高，污染防护完善，操作安全性高。为了实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：一种超高真空热处理炉，其特征在于：它包括通过立柱支撑在底座上的真空室，真空室上的输水接管通过输水管道与供水系统连接，真空室上的真空接管通过波纹管与超高真空机组连接，真空室上的电极与加热供电系统连接，真空室、供水系统、超高真空机组、加热供电系统与电控系统连接，其中：真空室包括双层水冷夹套结构的上炉盖、下炉盖和炉壳体；上炉盖与炉壳体固定连接；下炉盖通过升降装置上升与下降来进行装料、出料作业；当下炉盖上升到位时，下炉盖与上炉盖、炉壳体一起形成密闭腔室；上炉盖顶部安装有热电偶连接盘；上炉盖、下炉盖、炉壳体的内侧面均安装有隔热屏；所有隔热屏形成的空间内安装有鼠笼式金属发热体，鼠笼式金属发热体伸出真空室的金属连接板与电极连接；下炉盖上面通过工件支撑杆安装有料盘，当下炉盖上升到位时，料盘置于鼠笼式金属发热体形成的加热腔内；超高真空机组包括与波纹管连接的抽真空管道，抽真空管道上连接有干泵、分子泵、钛泵、离子泵。本技术的优点是：本技术采用下装料形式且为一种全无油真空系统，可有效实现超高真空热处理工艺，设备结构紧凑，便于安装与运输，自动化程度高，生产效率高，人工操作简单、便捷，污染防护完善，操作安全性高，适于推广普及。附图说明图1是本技术超高真空热处理炉的结构示意图。图2是图1的俯视示意图。图3是鼠笼式金属发热体的结构示意图。具体实施方式如图1至图3所示，本技术超高真空热处理炉包括通过立柱21支撑在底座15上的真空室，真空室上的输水接管通过输水管道16与供水系统(公知设备)连接，输水管道16上可安装有若干阀门(如图)，真空室上的真空接管通过波纹管8与超高真空机组连接，真空室上的电极26与加热供电系统24连接，真空室、供水系统、超高真空机组、加热供电系统24与电控系统1(熟知技术)连接，超高真空机组、供水系统也设置在底座15上，设备集成一体，便于安装与运输。如图，真空室包括双层水冷夹套结构的上炉盖2、下炉盖17和炉壳体23，上炉盖2、下炉盖17和炉壳体23上安装有输水接管，输水接管与上炉盖2、下炉盖17和炉壳体23的夹层水腔相通；上炉盖2与炉壳体23固定连接；下炉盖17通过升降装置22上升与下降来进行装料、出料作业；当下炉盖17上升到位时，下炉盖17与上炉盖2、炉壳体23一起形成密闭腔室；上炉盖2顶部安装有用于测量真空室内温度的热电偶连接盘3，热电偶连接盘3包括热电偶(CF电极形式)，热电偶连接盘3与电控系统1连接；上炉盖2、下炉盖17、炉壳体23的内侧面均安装有隔热屏，即如图1所示，上炉盖2内侧面安装隔热屏4，下炉盖17内侧面安装隔热屏18，炉壳体23内侧面安装隔热屏6，炉壳体23底部将与下炉盖17结合的部分上安装隔热屏7；所有隔热屏形成的空间内安装有鼠笼式金属发热体5，鼠笼式金属发热体5伸出真空室的金属连接板31与电极26连接；下炉盖17上面通过工件支撑杆19安装有料盘20，当下炉盖17上升到位时，料盘20置于鼠笼式金属发热体5形成的加热腔内。如图，超高真空机组包括与波纹管8连接的抽真空管道11，抽真空管道11上连接有干泵13、分子泵9(如涡轮式分子泵)、钛泵12、离子泵10，干泵13、分子泵9、钛泵12和离子泵10安装在支架14上，支架14置于底座15上。在实际设计中，上炉盖2与炉壳体23螺栓连接且上炉盖2与炉壳体23两者之间采用金属密封形式密封。当下炉盖17上升到位时，下炉盖17与炉壳体23之间通过胶圈(如氟橡胶圈)实现密封。另外，热电偶连接盘3与上炉盖2之间，真空接管、电极26与炉壳体23之间等情形均采用金属密封形式来密封。在实际中，本技术涉及的金属密封可采用诸如银、铜等金属实现，属于熟知技术。在本技术中，隔热屏由多层金属片层叠构成。如图3所示，悬挂安装的鼠笼式金属发热体5包括上金属环29、下金属环32，上、下金属环29、32通过鼠笼式金属筒30连接，上金属环29上连接有若干金属连接板31，金属连接板31伸出真空室。在实际中，金属连接板31与电极26连接后，通过连接线缆25与加热供电系统24连接。如图1，升降装置22包括丝杠、驱动电机，下炉盖17与丝杠连接，下炉盖17在受驱动电机驱动的丝杠带动下进行上下直线运动，驱动电机与电控系统1连接，受电控系统1控制。如图1和图2，与波纹管8连接的抽真空管道11首端安装有第一插板阀27(公知设备)，第一插板阀27与抽真空管道11尾端之间安装有第二插板阀28(公知设备)，介于第一插板阀27与第二插板阀28之间的抽真空管道11部分与干泵13、分子泵9连接，介于第二插板阀28与抽真空管道11尾端之间的抽真空管道11部分与离子泵10连接，钛泵12安装在抽真空管道11的尾端上。另外，在实际设计中，抽真空管道11上还可设有检漏口以及质谱仪接口等。在本技术中，干泵13、分子泵9、钛泵12、离子泵10，以及第一插板阀27、第二插板阀28等阀门均与电控系统1连接，受电控系统1控制。在实际设计中，加热供电系统24可包括变压器。使用时，通过升降装置22令下炉盖17下降，将待处理工件置于料盘20上，然后通过升降装置22令下炉盖17上升，执行装料作业。当下炉盖17上升到位后，待处理工件被置于真空室内密闭的加热腔中，于是通过超高真空机组对加热腔进行抽真空作业，使其呈现超高真空状态，同时通过加热供电系统24令鼠笼式金属发热体5升温至设定温度，从而对待处理工件实施热处理作业。在热处理作业过程中，热电偶实时测量加热腔内的温度并将温度数据传回电控系统1，以便当温度超出设定加热温度范围时，电控系统1通过加热供电系统24使鼠笼式金属发热体5实现相应的升温或降温。并且在热处理作业过程中，供水系统一直上炉盖2、下炉盖17和炉壳体23的夹层水腔内通入冷却水，以对真空室进行保护。热处理完成后，当温度下降到预定温度且真空室从超高真空状态返回正常大气压状态后，通过升降装置22令下炉盖17下降，执行出料作业。在实际进行抽真空作业时，通常先通过干泵13、分子泵9进行预抽真空，然后再通过钛泵12、离子泵10进行正式的抽真空。在本技术中，对第一插板阀27、第二插板阀28打开与关闭的控制时机与具体过程属于本领域的熟知技术，故在此不加以详述。本技术采用下装料形式且为一种全无油真空系统，可有效实现超高真空热处理工艺，设备结构紧凑，便于安装与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高真空热处理炉，其特征在于：它包括通过立柱支撑在底座上的真空室，真空室上的输水接管通过输水管道与供水系统连接，真空室上的真空接管通过波纹管与超高真空机组连接，真空室上的电极与加热供电系统连接，真空室、供水系统、超高真空机组、加热供电系统与电控系统连接，其中：真空室包括双层水冷夹套结构的上炉盖、下炉盖和炉壳体；上炉盖与炉壳体固定连接；下炉盖通过升降装置上升与下降来进行装料、出料作业；当下炉盖上升到位时，下炉盖与上炉盖、炉壳体一起形成密闭腔室；上炉盖顶部安装有热电偶连接盘；上炉盖、下炉盖、炉壳体的内侧面均安装有隔热屏；所有隔热屏形成的空间内安装有鼠笼式金属发热体，鼠笼式金属发热体伸出真空室的金属连接板与电极连接；下炉盖上面通过工件支撑杆安装有料盘，当下炉盖上升到位时，料盘置于鼠笼式金属发热体形成的加热腔内；超高真空机组包括与波纹管连接的抽真空管道，抽真空管道上连接有干泵、分子泵、钛泵、离子泵。

【技术特征摘要】
1.一种超高真空热处理炉，其特征在于：它包括通过立柱支撑在底座上的真空室，真空室上的输水接管通过输水管道与供水系统连接，真空室上的真空接管通过波纹管与超高真空机组连接，真空室上的电极与加热供电系统连接，真空室、供水系统、超高真空机组、加热供电系统与电控系统连接，其中：真空室包括双层水冷夹套结构的上炉盖、下炉盖和炉壳体；上炉盖与炉壳体固定连接；下炉盖通过升降装置上升与下降来进行装料、出料作业；当下炉盖上升到位时，下炉盖与上炉盖、炉壳体一起形成密闭腔室；上炉盖顶部安装有热电偶连接盘；上炉盖、下炉盖、炉壳体的内侧面均安装有隔热屏；所有隔热屏形成的空间内安装有鼠笼式金属发热体，鼠笼式金属发热体伸出真空室的金属连接板与电极连接；下炉盖上面通过工件支撑杆安装有料盘，当下炉盖上升到位时，料盘置于鼠笼式金属发热体形成的加热腔内；超高真空机组包括与波纹管连接的抽真空管道，抽真空管道上连接有干泵、分子泵、钛泵、离子泵。2.如权利要求1所述的超高真空热处理炉，其特征在于：所述上炉盖与所述炉壳体螺栓连接且两者之间采用金属密封形式密封；当所述下炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：张延宾，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：新型
国别省市：北京,11