真空鎢帶爐是以鎢帶為加熱元件、在高真空或保護氣氛下進行高溫燒結、退火、釬焊的關鍵設備,廣泛應用于硬質合金、陶瓷、功能陶瓷等高溫材料制備。由于工作溫度高(可達1800℃以上)、真空要求嚴、鎢帶易損,設備在運行中易出現鎢帶燒斷、真空度下降、溫場不均、控制系統漂移等典型故障,影響產品質量與生產連續性。通過對故障機理的分析,采取針對性預防措施,可顯著降低故障率,保障爐體長期穩定運行。
鎢帶燒斷是最常見且影響最大的故障,主要源于高溫氧化、局部過熱與機械應力。鎢帶在高溫下對氧極敏感,若爐內漏氣或真空度不足,鎢帶會快速氧化變脆斷裂;安裝時應力不均、接觸不良會導致局部電流集中,產生熱點燒蝕;長期高溫運行導致鎢帶晶粒長大、強度下降,也易引發斷裂。預防措施包括:安裝鎢帶前檢查表面無劃痕、裂紋,確保夾具接觸平整、壓力均勻,避免應力集中;嚴格控制真空度,升溫前預抽到極限真空,充入高純保護氣體時確保氧含量低于1ppm;定期檢查鎢帶變形與損耗情況,對輕微下垂或氧化的鎢帶及時調整或更換,避免斷裂擴大損傷爐體。
真空度異常下降是影響產品質量與設備安全的核心故障,表現為抽氣緩慢、泄漏率超標、工作真空度波動。主要原因包括爐門密封圈老化、法蘭密封面污染、冷卻水管路滲漏、真空泵油劣化、熱電偶與電極密封件磨損等。預防措施為:定期更換O型圈與密封墊,清潔密封面時使用無水乙醇,避免油污與粉塵殘留;冷卻系統保持水壓穩定,定期檢查管路焊縫與接頭,防止水汽滲入爐膛;真空泵油按周期更換,定期清理過濾器,檢查泵組密封性;電極、觀察窗等易漏點采用氦質譜檢漏儀季度檢測,及時發現微漏并修復。

溫場不均與溫度控制漂移,會導致產品燒結質量波動,表現為試樣溫差大、保溫精度差。原因包括鎢帶老化變形導致發熱不均、熱電偶接觸不良或漂移、溫控模塊參數漂移、隔熱屏損壞導致熱輻射失衡。預防措施:定期校準熱電偶與溫控儀表,確保測溫準確;檢查鎢帶平整度與發熱均勻性,及時更換變形嚴重的鎢帶;維護隔熱屏結構,對破損的鎢板或鉬隔熱層及時修補,減少熱損失;優化升溫程序,避免過快升溫導致熱應力不均,保持爐內溫度場穩定。
供電與控制系統故障常引發電流不穩、超溫報警或無法啟動,影響設備安全運行。主要原因包括變壓器老化、晶閘管模塊損壞、接線端子松動、控制程序異常等。預防措施:定期緊固電源接線端子,檢查電纜絕緣層;對晶閘管、整流模塊進行預防性測試,及時更換老化元件;保持電控柜清潔干燥,防止粉塵與潮濕導致短路;定期備份控制程序,檢查報警聯鎖功能,確保過流、過溫、低真空等保護機制有效。
隔熱層與爐體結構損傷,會降低保溫性能并增加能耗,嚴重時導致爐殼過熱。常見問題為隔熱屏變形、鎢支撐桿松動、爐殼焊縫開裂。預防措施:定期檢查隔熱層緊固情況,對變形部件校正或更換;保持爐內清潔,及時清理揮發物與粉塵,避免沉積導致局部過熱;運行中監測爐殼溫度,異常升高時立即停機檢查,防止結構損傷擴大。
真空鎢帶爐的故障預防需圍繞“真空、溫度、供電、結構”四大核心,建立全周期維護體系:日常檢查密封性與電極狀態,周檢真空機組與溫控系統,月檢鎢帶與隔熱層,年度進行全面檢漏與性能校準。通過規范操作、定期維護與提前預判,可有效降低故障發生率,延長設備壽命,保障高溫工藝穩定可靠。