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真空泵的相关知识你知道多少以及阀体锻件制造工艺介绍

2021/03/08

       真空,是指在给定的空间内,压力低于101325Pa的气体状态。在真空状态下,气体的稀薄程度通常用气体的压力值来表示,显然,该压力值越小则表示气体越稀薄。工业上有各种各样的真空泵,对于各种泵的性能都有规定的测试方法来检验,主要参数有:
1、极限真空(通常称为真空度):将真空泵与检测容器相连,放入待测的气体后,进行长时间连续抽气,当容器内的气体压力不再下降而维持某一定值时,此压力称为泵的极限真空。该值越小则表明越接近理论真空。
2、抽气速率:在真空泵的吸气口处,单位时间内流过的气体体积。
传统工业用真空泵体积普遍很大,而且泵的工作需要特殊的真空泵油和润滑机油,介质气体内会含有大量油雾。
随着仪器仪表工业的发展以及人们对环保的要求,各国的微型无油真空泵应运而生,普遍有以下规律:
泵的价格和真空度指标密切相关。真空度指标是各国生产商努力追求的主要指标,它反应了相应的机械加工、密封技术、材料科学等领域的整体实力,也是生产商获取利润的重要手段。要提高真空度指标,就必须有更高的密封条件,因此就需要采用尺寸更、材料性能更优异的零部件,于是生产成本就大幅度提高了。而且价格的增幅远远大于真空度指标的增幅。当然,抽气速率的提高也会引起价格的攀升,但其增幅不大。因此,选择微型真空泵时需要认真考虑真空度指标、抽气速率指标、自己的使用情况等,这样才能地兼顾使用性能和成本。
高真空度的微型泵由于采用了非常精密的密封零件,因此它对工作环境的清洁条件、温度参数、介质成分等均有更高的要求。
振动和噪音。泵的抽气速率和真空度越高,振动和噪音也越大。
二、真空度单位解释
对于真空度的标识通常有两种方法,一是用压力(即:真空度)标识,二是用相对压力(即:相对真空度)标识。
所谓 压力 是指,真空泵与检测容器相连,经过足够时间连续抽气后,容器内的压力不再继续下降而维持某一定值,这时容器内的气体压力值就是泵的压力。如果容器内没有气体,那么压力就是零,这是理论真空状态。在实际情况中,真空泵的压力值介于0~101.325KPa之间。压力值需要用压力仪表测量,在20℃、海拔高度=0的地方,仪表的初始值为101.325KPa。 相对真空度是指被测对象的压力与测量地点大气压的差值。用普通真空表测量。在没有真空的状态下,表的初始值为0。当测量真空时,它的值介于0到-101.325KPa(一般用负数表示)之间。比如,测量值为-30KPa,则表示泵可以抽到比测量地点的大气压低30KPa的真空状态。同一台泵在不同的地点测量,其相对压力值可能是不同的,因为不同测量地点的大气压是不同的,这是各地的海拔高度、温度等不同客观条件造成的。国际真空行业通用的、也是zui科学的是用压力标识;由于测量相对真空度的方法简便、测量仪器非产普遍、容易买到且价格便宜,因此它也得到广泛应用。当然,理论上二者是可以相互换算的。换算方法如下:压力=测量地点的气压-相对压力
三、关于微型真空泵与气体采样泵的区别
1、通常我们把能产生负压的小体积泵都称作 微型真空泵,但在产品选型时却要严格区分。
2、真正意义上的微型真空泵(如PK、PC系列等),是可以长时间对密闭容器抽真空的泵,它可以带动较大的负载。而气体取样泵(如PM、PB系列等,详见 )工作时泵腔内外的压差较小,所以它带的负载是很小的。就是因为对带载能力的要求不同,造成微型真空泵与气体采样泵所选用的零配件有很大的差别。
3、微型真空泵对隔膜和电机都有很高的要求。对这两个主要零件而言,疲劳强度、可靠性、寿命等技术指标都是要求在带负载的条件达标,而不同于气体采样泵只要求在极轻载荷下达标(试验证明,负载稍大气体采样泵就容易损坏)。因此,两种微型泵的成本差别很大。
4、综上所述,如果把微型真空泵用于气体采样,势必得到很高的可靠性、更长的寿命,但成本偏高;如果把气体采样泵用在负载稍大的场合,可靠性寿命就、大打折扣,甚至无法正常工作,虽然它在成本上有较大优势。选型时向技术部门咨询清楚,以便兼顾成本和性能。有些气体采样泵也能达到较好的真空度和流量指标。但是,达到这个技术指标和能在这个指标下长时间可靠工作是两回事。比如,某微型泵,能达到30KPa的真空度,那么当泵的抽气口经常处在这个真空度下时,真空泵是否能可靠工作?因此,真空泵能达到的指标和它能可靠工作的指标是不一样的,请购买时一定向制造商或经销商确认。

用于特殊工况的阀体锻件其使用安全等级为核一级, 质保一级, 设计使用寿命达30 年。因此要求阀体用高性能不锈钢锻件, 应该具有高纯度、低缺陷、低偏析、细晶粒和优良的高温机械性能以及良好的耐蚀性, 同时具有一定比例的α相存在。但是, 现有奥氏体钢的力学性能无法满足制造工艺的技术要求, 所以研究其制造工艺是非常重要的。

阀体锻件对钢的化学成分有严格的要求。选用镍板的钴含量应< 01050 % , 对基本炉料严格控制微量元素Zn、Sn、Sb、Bi 和As〔1〕, 以保证钢的高温强度和防止低熔点共晶相而引起的热脆性。将电弧炉熔化后的钢液转入VOD 炉精炼。冶炼中, 真空缶的压力为0113 ×103 ~012 ×103Pa,根据不同熔炼期碳含量变化相应调整氧的吹入量。氧的吹入量控制在600~400nm3/ h 。在钢液中的碳接近0105 %时停止吹氧, 通入氩气搅拌, 促进钢液中[C] 和[O ] 反应, 使钢液中的[ C] 小于 0104 % , 钢液中的氮随着氩气泡的形成而一同逸出钢液, 从而达到降氮效果。用氧浓差电极测定钢中 [O] 含量为01038 % , 将造渣材料CaO、CaF 和还原剂Si - Ca 先后加入钢液中, 在还原结束时钢液中加入铝终脱氧, 经15min 脱氧后测定钢液中 [O] 含量是为01002 %。在VOD 炉冶炼中达到了降碳脱氧和去除钢液中氮的效果。在浇注中采用了防护与滤渣相关措施铸成4t 重的八角锭。对VOD 炉冶炼的钢锭取样分析, 钢锭的化学成分满足工艺要求。

由于含钛的奥氏体不锈钢在浇注时钢液的流动性较差, 影响钢锭的表面质量, 也给锻造带来一定困难。阀体锻件用的奥氏体不锈钢要求具有4 %~ 12 %的α相, 由于α和γ两种相的高温形变抗力不同, 在锻造过程中如果锻造温度和锻比控制不当很容易在相界产生内部裂纹而使锻件报废。所以选择合理的锻造温度与锻比尤为重要。

经过大量的试验, 研制出高性能的 0Cr18Ni10Ti 钢制造的阀体锻件, 该锻件由于采用形变与再结晶工艺, 使锻造中产生的大量位错得以保留, 为获得均匀的组织和细小的晶粒创造了有利条件。另外, 在制造工艺中除了从原材料控制微量元素Zn、Sn、Sb、Bi 和As 外, 应对钢中间隙元素 C、N 和O 加以限制。在浇注时采取防护及滤渣等工艺防止氧化物的产生和夹杂物进入钢中, 保证了锻件具有高纯度和较高的综合性能, 验证了冶金工艺和锻造工艺的合理性。