T_CHTA 013-2023 真空热处理炉检测规范.pdf

学兔兔 w w w.b z f x w.c o m 标准下载ICS 25.200 J 66 团 体 标 准 T/CHTA 013-2023 真空热处理炉检测规范 Test specification for vacuum heat treatment furnaces 2023-12-13 发布 2024-01-01 实施 中国热处理行业协会 发布学兔兔 w w w.b z f x w.c o m 标准下载学兔兔 w w w.b z f x w.c o m 标准下载T/CHTA 013-2023 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 检测项目和要求.2 5 检测仪器仪表.2 6 检测方法.3 7 检测报告.8 附录 A（规范性）真空检漏的方法和仪器.9 表 1 真空热处理炉检测用温度传感器.3 表 2 检测温度与工作温度范围的对应关系.5 表 3 绝缘耐压试验的试验电压.7 学兔兔 w w w.b z f x w.c o m 标准下载T/CHTA 013-2023 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国热处理行业协会标准化工作委员会提出。本文件由中国热处理行业协会归口。本文件起草单位：西安电炉研究所有限公司、北京华翔电炉技术有限责任公司、重庆市大正仪表股份有限公司、北京北方华创真空技术有限公司、无锡福爱尔金属科技有限公司、石家庄德堃电子科技有限公司、河南天利热工装备股份有限公司、北京华海中谊节能科技股份有限公司、江苏丰东热处理及表面改性工程技术研究有限公司、北京热协热处理技术有限公司、西安慧金科技有限公司、西安标准热处理有限责任公司、广东世创金属科技股份有限公司、浙江求精科技有限公司。本文件主要起草人：张永武、杜利民、周洪琴、张川、杨立松、余维江、吴艳美、童斌斌、庞河临、唐凯、任宇伟、青惠、王卫臣、李明科、胡东彪、史有森、石向东、吕东显、朱光明、佟晓辉、李小杰、尹清军、肖明、卢泽坚、夏征宇、王昌飞。学兔兔 w w w.b z f x w.c o m 标准下载T/CHTA 013-2023 1 真空热处理炉检测规范 1 范围 本文件规定了真空热处理炉的检测项目、检测要求、检测仪器仪表、检测方法、检测报告等通用检测规范。本文件适用于各类实验用和工业用真空热处理炉。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 1598 铂铑10-铂热电偶丝、铂铑13-铂热电偶丝、铂铑30-铂铑6热电偶丝 GB/T 2614 镍铬-镍硅热电偶丝 GB/T 2900.23 电工术语 工业电热装置 GB/T 5977 电阻温度计用铂丝 GB/T 9452 热处理炉有效加热区测定方法 GB/T 10066.1 电热和电磁处理装置的试验方法 第1部分：通用部分 GB/T 10066.4 电热设备的试验方法 第4部分：间接电阻炉 GB/T 16839.1 热电偶 第1部分：电动势规范和允差 GB/T 18404 铠装热电偶电缆及铠装热电偶 GB/T 30825 热处理温度测量 3 术语和定义 GB/T 2900.23 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 真空热处理炉 vacuum heat treatment furnaces 加热室结构允许在低于大气压力下对炉料进行热处理的炉子。3.2 真空系统 vacuum system 为真空热处理炉提供真空，由炉室（真空室）、抽气系统以及测试和控制真空等元件组成的真空装置。3.3 有效工作区 effective work zone 学兔兔 w w w.b z f x w.c o m 标准下载T/CHTA 013-2023 2 在真空热处理炉中，经温度检测而确定的满足工件热处理工艺规定温度和温度均匀性的工作空间。4 检测项目和要求 4.1 有效工作区尺寸 真空热处理炉工作区尺寸检测应符合GB/T 10066.4的相关规定。4.2 真空检测 真空热处理炉真空试验应符合GB/T 10066.1的规定，真空检测项目应包括：a)极限真空度的测量；b)真空检漏；c)空炉抽气时间的测量；d)压升率的测量；e)工作真空度的测量。4.3 升温检测 真空热处理炉升温检测应符合GB/T 10066.4的规定，检测项目应包括：a)空炉升温时间的测量；b)最高工作温度的测量；c)温度均匀性的测量；d)系统精度的测量；e)炉壳表面温升的测量；f)冷却水温升的测量。4.4 能耗检测 真空热处理炉的能耗参数应包括：a)空炉损失或空炉损失比；b)表面温升；c)单位电耗。4.5 安全检查 真空热处理炉安全检查应符合GB/T 10066.1和GB/T 10066.4的规定，应包括：a)绝缘电阻的测量；b)绝缘耐压试验；c)安全联锁和报警系统的试验。5 检测仪器仪表 5.1 一般要求 所有检测仪器仪表和传感器应是适用和经校验的。检测时应严格遵守检测仪器仪表的操作说明。所有检测仪器仪表的精度应符合本文件和有关特殊试验方法标准的规定，无规定时，应由制造厂和用户商定。学兔兔 w w w.b z f x w.c o m 标准下载T/CHTA 013-2023 3 5.2 真空检测仪器仪表 按真空热处理炉真空度的高低和测量范围分别用电离真空计、电阻真空计等测量。仪表的测量准确度应在所测真空度值的25%范围内。5.3 升温检测仪器仪表 检测用温度传感器应符合GB/T 1598、GB/T 2614、GB/T 5977、GB/T 16839.1及表1的规定，温度均匀性和系统精度的检测应选用铠装热电偶，铠装热电偶应符合GB/T 18404的规定。表1 真空热处理炉检测用温度传感器 温度传感器名称 分度号 等级 使用温度 允差a 检定周期b 月 铂铑10-铂 S 01 100 1 12 1 1001 600 1+0.003（t-1 100）0600 1.5 6 6001 600 0.25%t 镍铬-镍硅 K 0375 1.5 6 3751 000 0.4%t -40333 2.5 3331 200 0.75%t 镍铬硅-镍硅 N 0375 1.5 6 3751 000 0.4%t -40333 2.5 3331 200 0.75%t 铂电阻 PRT A-100450（0.15+0.2%t）6 B-196600（0.30+0.5%t）a t为被测温度的绝对值。b 允许按实际需要缩短检定周期。5.4 安全检查检测仪器仪表 除非制造厂和用户特殊商定，真空热处理炉安全检查检测仪器仪表准确度应达到1.0级。6 检测方法 6.1 有效工作区尺寸 应根据GB/T 9452的规定对真空热处理炉有效工作区尺寸进行测量。6.2 真空检测 6.2.1 极限真空度的测量 在空炉冷态情况下，用真空热处理炉本身配套的真空系统进行试验。按正常工作条件启动真空泵，直到炉内压力达到最低值，此时测量炉内真空度即为极限真空度。真空炉应能达到产品标准中所规定的极限真空度值。学兔兔 w w w.b z f x w.c o m 标准下载T/CHTA 013-2023 4 6.2.2 真空检漏 检漏人员应在制造、安装、调试过程中，判断漏与不漏，确定漏率大小和漏孔的位置，并在真空设备使用过程中监视其可能发生的漏泄及其变化。检漏时一般应先进行总漏率的测定工作，当总漏率超出允许值时，再进行漏孔的定位工作。真空检漏的方法和仪器应符合附录A的规定。6.2.3 空炉抽气时间的测量 从炉内压力为大气压时开始到炉内真空度达到产品标准中规定的极限真空度为止的时间，即为空炉抽气时间。注1：油扩散泵和油增压泵的预热时间不包括在空炉抽气时间之内。注2：为了减少主真空室内部件的放气对抽气时间的影响，建议连续做2次并取第二次测量值为测量结果。6.2.4 压升率的测量 用关闭法测量。关闭真空腔各通气口的真空阀门，并关停真空泵。压升率按式(1)计算：tppp/)(12.(1)式中：p压升率，单位为帕每小时（Pa/h）；p1第一次读数时真空腔内的压力，单位为帕（Pa）；p2第二次读数时真空腔内的压力，单位为帕（Pa）；t两次读数的时间间隔，单位为小时（h）；t不应小于0.5 h。第一次读数的时间应按产品标准的规定；产品标准中未规定时，为关闭真空阀门后15 min。两次读数应当用同一只真空计的同一测量档。为减少炉内构件放气或吸气对压升率的影响，试验宜在炉内没有耐火绝热炉衬的情况下进行。如果不可能做到这一点，则应每隔一定时间(不小于0.5 h)读取真空腔内的压力值，并绘制压力与时间的关系曲线，以曲线最后直线上升段的斜率作为压升率的测定值。试验一般用真空热处理炉本身配套的抽气系统进行。但对低真空(压力102 Pa105 Pa)和中真空(压力10-1 Pa102 Pa)热处理炉，也允许用非本身配套的抽气系统。各抽气系统本身都应分别经过检漏以及极限真空度和压升率的测量，并确认其压升率不致影响整台炉子达到规定压升率指标。6.2.5 工作真空度的测量 在真空热处理炉型式检验、工艺检验或工业运行检验中，按制造厂和用户商定的炉料和工艺，用真空热处理炉本身配套的仪表在正常工作状态下测量，或按产品标准的规定。测量真空度的仪表应符合5.2的规定。6.3 升温检测 6.3.1 空炉升温时间的测量 试验前真空热处理炉应已充分干燥，在空炉冷态情况下接上电源，测出炉温上升到最高工作温度的时间。用秒表测量。6.3.2 最高工作温度的测量 在空炉升温时间测量之后，用真空热处理炉本身配备的温度仪表或其它合适的仪表测量。6.3.3 温度均匀性的测量 学兔兔 w w w.b z f x w.c o m 标准下载T/CHTA 013-2023 5 6.3.3.1 测量要求 真空热处理炉有效加热区的测定，一般情况下采用空载试验，有特殊要求时可以装载试验（半载试验或满载试验）。炉子气氛应是生产中使用的正常气氛。对于工艺气氛会污染测量温度传感器（例如渗碳、渗氮、吸热性和放热性气氛），或其气氛会造成安全危险（例如含氢气或氨气）的炉子可以用空气或惰性气氛代替。真空热处理炉的真空度应是在生产中使用的最低真空度。6.3.3.2 检测点数量和位置 真空热处理炉的检测点数量和位置应按GB/T 9452和GB/T 30825的相关规定。检测点的位置在高度、长度、宽度或圆周方向应均衡布置。6.3.3.3 检测温度 以常用的工艺规定温度为工作温度范围，检测温度应根据工作温度范围确定，检测温度与工作温度范围的对应关系见表2。表2 检测温度与工作温度范围的对应关系 工作温度范围 检测温度 1000 最高和最低温度间的任意温度 1000 原则为最高温度和最低温度 6.3.3.4 测量步骤 用适当的方法按需要将温度传感器端牢固地绑扎在测温架的每个检测点位置上。平面法测量连续炉温度均匀性时，温度传感器测量端应在检测点76 mm以内。6.3.4 系统精度的测量 系统精度用6.3.3中控温点上所测的温度按式（2）或式（3）计算：=|-p|（2）式中：系统精度，单位为摄氏度（）；p控温传感器（或监控传感器）测得的温度读数的算术平均值，单位为摄氏度（）；试验期间大于p的最大温度读数或试验期间小于p的最小温度读数，单位为摄氏度（）。=()=121 （3）式中：i控温传感器（或监控传感器）测得的温度读数，单位为摄氏度（）；p控温传感器（或监控传感器）测得的温度读数的算术平均值，单位为摄氏度（）。注：对多控温区，应分别求出各控温区的系统精度。6.3.5 炉壳表面温升的测量 在真空热处理炉最高工作温度下的热稳定状态时用表面温度计或其它能给出可靠读数的测温装置，先测出在真空热处理炉的表面温度，然后减去测量时的环境温度即得到表面温升。测量点的位置应符合G