GBT 9452-2012 熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)定方法

熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)定方法GB/T9452—2012前言 I 12規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4熱處理爐按溫度均勻性分類 25實(shí)施條件和測(cè)定周期 26檢測(cè)裝置 7檢測(cè)方法 8有效加熱區(qū)的評(píng)定 9檢測(cè)報(bào)告 10管理 本標(biāo)準(zhǔn)按GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T9452—2003《熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)定方法》。本標(biāo)準(zhǔn)與GB/T9452—2003相——增加了“GB/T1598、GB/T2903、GB/T4990、GB/T4994、GB/T5977、GB/T13324、GB/T17615、GB/T18404”(見(jiàn)第2章);——?jiǎng)h除了第2章中GB/T3772、JB/T8205、JB/T8901;-增加了ⅢA類±8℃爐型(見(jiàn)表1);——增加和修改了第5章內(nèi)容，在5.1.2中給出可以不進(jìn)行有效加熱區(qū)重復(fù)測(cè)定的情況；——?jiǎng)h除了原標(biāo)準(zhǔn)表2中“儀表檢定周期”項(xiàng)和原圖1、圖2;——增加了“圖1測(cè)量線路的連接圖”;——增加修改了“檢測(cè)順序及步驟”的內(nèi)容(見(jiàn)7.4);本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)熱處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC75)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：廣東世創(chuàng)金屬科技有限公司、北京機(jī)電研究所、江蘇豐東熱技術(shù)股份有限公本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：長(zhǎng)春一汽嘉信熱處理科技有限公司、湖北賽地科技發(fā)展有限公司、西安福萊特?zé)崽幚碛邢薰?、天津?chuàng)真金屬科技有限公司、中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所。本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為： GB/T9452—1988、GB/T9452—2003.1熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)定方法1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熱處理爐按溫度均勻性分類、實(shí)施條件和測(cè)定周期、檢測(cè)裝置、檢測(cè)方法、有效加熱區(qū)本標(biāo)準(zhǔn)適用于評(píng)定熱處理爐內(nèi)滿足熱處理工藝規(guī)定的加熱溫度及溫度均勻性的有效加熱區(qū)。不適用于連續(xù)加熱爐中沒(méi)有固定的工藝規(guī)定加熱溫度或不要求溫度均勻性的加熱區(qū)。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1598鉑銠10-鉑熱電偶絲、鉑銠13-鉑熱電偶絲、鉑銠30-鉑銠6熱電偶絲GB/T2614鎳鉻-鎳硅熱電偶絲GB/T2903銅-銅鎳(康銅)熱電偶絲GB/T4989熱電偶用補(bǔ)償導(dǎo)線GB/T4990熱電偶用補(bǔ)償導(dǎo)線合金絲GB/T4993鎳鉻-銅鎳(康銅)熱電偶絲GB/T4994鐵-銅鎳(康銅)熱電偶絲GB/T5977電阻溫度計(jì)用鉑絲GB/T7232金屬熱處理工藝術(shù)語(yǔ)GB/T13324熱處理設(shè)備術(shù)語(yǔ)GB/T16839.2熱電偶第2部分：允差GB/T17615鎳鉻硅-鎳硅鎂熱電偶絲GB/T18404鎧裝熱電偶電纜及鎧裝熱電偶3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T7232、GB/T13324中界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。工藝規(guī)定溫度processtemperature根據(jù)工件熱處理的目的和材料種類，由熱處理工藝規(guī)定的加熱溫度。在工藝規(guī)定溫度下保持必要時(shí)間，工件或加熱設(shè)備內(nèi)加熱介質(zhì)的溫度。溫度均勻性temperatureuniformity熱處理爐實(shí)際保溫溫度相對(duì)于工藝規(guī)定溫度的精確程度，是指各測(cè)試點(diǎn)溫度相對(duì)于設(shè)定溫度的最大溫度偏差。2有效加熱區(qū)workingzone在加熱爐中，經(jīng)溫度檢測(cè)而確定的滿足熱處理工藝規(guī)定溫度及溫度均勻性的工作空間。假定有效加熱區(qū)previewedworkzone為判斷熱處理爐的有效加熱區(qū)，在進(jìn)行檢測(cè)前，根據(jù)熱處理爐的結(jié)構(gòu)、控制方式及其他條件而預(yù)先假定的測(cè)溫空間，一般為熱處理爐制造廠或有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的工作空間。空載試驗(yàn)noloadtest在不裝入工件或代用品的情況下測(cè)定有效加熱區(qū)的試驗(yàn)。裝載試驗(yàn)loadtest裝入一定量工件或代用品情況下測(cè)定有效加熱區(qū)的試驗(yàn)。裝入爐子額定裝載量一半的載荷情況下的裝載試驗(yàn)，稱為半裝載試驗(yàn)；裝入爐子額定裝載量的載荷情況下的裝載試驗(yàn)，稱為滿載試驗(yàn)。4熱處理爐按溫度均勻性分類熱處理爐按有效加熱區(qū)的溫度均勻性分為七類，其控溫儀表準(zhǔn)確度級(jí)別、記錄儀表準(zhǔn)確度級(jí)別要求如表1所示。表1熱處理爐按溫度均勻性分類及其儀表準(zhǔn)確度級(jí)別熱處理爐類型有效加熱區(qū)溫度均勻性℃控溫儀表準(zhǔn)確度級(jí)別級(jí)記錄儀表準(zhǔn)確度級(jí)別級(jí)IⅡ土5Ⅲ士15V士20VI5實(shí)施條件和測(cè)定周期5.1實(shí)施條件5.1.1熱處理爐凡屬下列狀況之一者，均應(yīng)測(cè)定有效加熱區(qū)a)新添置的熱處理爐首次應(yīng)用于生產(chǎn)；b)經(jīng)過(guò)大修或技術(shù)改造的熱處理爐；c)熱處理爐生產(chǎn)對(duì)象或工藝變更，需要改變溫度均勻性時(shí)d)控溫或記錄溫度傳感器位置變更時(shí)；e)定期或臨時(shí)需要進(jìn)行有效加熱區(qū)檢測(cè)時(shí)；f)改變有效加熱區(qū)位置和擴(kuò)大體積；3g)擴(kuò)大工作溫度范圍；i)耐火材料型號(hào)或厚度改變；j)加熱元件數(shù)量、類型或位置改變；1)燃燒壓力設(shè)定改變；m)爐子壓力設(shè)定改變；n)溫度控制配置改變；o)穩(wěn)定常數(shù)調(diào)整。5.1.2爐子較小的修理、損壞或故障元件替換、恢復(fù)爐子至初始狀態(tài)、不影響爐子溫度均勻性的維護(hù)都不要求進(jìn)行有效加熱區(qū)重復(fù)測(cè)定。包括：a)用完全相同燃燒器或爐磚部分更換燃燒器或爐磚；b)用具有相似熱性能的材料部分修理耐火材料；c)更換控制或監(jiān)測(cè)溫度傳感器至其以前相同的位置；d)更換加熱系統(tǒng)元件(例如氣體調(diào)整器、閥、儀表、部分加熱元件等);e)恢復(fù)初始燃燒壓力設(shè)定或整定常數(shù)；f)用具有相同整定常數(shù)的相同控制儀表更換控制儀表；g)系統(tǒng)精度校驗(yàn)不合格；h)糾正爐子壓力控制問(wèn)題；i)維修爐門(mén)密封。5.2測(cè)定周期熱處理爐有效加熱區(qū)的測(cè)定周期如表2所示。單位為月表2熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)定周期單位為月熱處理爐類型有效加熱區(qū)測(cè)定周期I2Ⅱ2ⅢA6Ⅲ66V6VI注1:利用率較低的熱處理爐，其測(cè)定周期可適當(dāng)延長(zhǎng)。注2:僅用作退火、正火和消除應(yīng)力等預(yù)備熱處理的加熱爐，以及經(jīng)連續(xù)三個(gè)周期檢測(cè)合格、使用正常的熱處理爐，其測(cè)定周期可延長(zhǎng)至一年。6檢測(cè)裝置熱處理爐有效加熱區(qū)檢測(cè)裝置由溫度傳感器、補(bǔ)償導(dǎo)線、銅導(dǎo)線、檢測(cè)儀表、轉(zhuǎn)換器及測(cè)溫架等組成。測(cè)量線路如圖1所示。4轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器GB/T9452—2012轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器A連線B連線O測(cè)溫端參考端十測(cè)量?jī)x表測(cè)溫端補(bǔ)償接點(diǎn)參考端測(cè)量?jī)x表D連線O.測(cè)溫端土測(cè)量?jī)x表補(bǔ)償接點(diǎn)參考端一熱電偶負(fù)極—+—+—補(bǔ)償導(dǎo)線正級(jí) 一補(bǔ)償導(dǎo)線負(fù)極 銅導(dǎo)線圖1測(cè)量線路的連接圖6.2溫度傳感器檢測(cè)用溫度傳感器應(yīng)符合GB/T1598、GB/T2614、GB/T2903、GB/T4993、GB/T4994、GB/T5977、GB/T17615、GB/T16839.2及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，按檢測(cè)溫度及溫度均勻性要求按表3選擇。對(duì)于真空爐、氣氛爐應(yīng)采用鎧裝熱電偶，鎧裝熱電偶應(yīng)符合GB/T18404及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。表3熱處理爐有效加熱區(qū)檢測(cè)用溫度傳感器分度號(hào)等級(jí)使用溫度℃℃檢定周期月SI0～1100士11100～1600±[1+0.003×(t-1100)]Ⅱ0～6006600～1600土0.25%tRI0～11001100～1600士[1+0.003×(t-1100)]Ⅱ0～600土1.56600～1600BⅡ0～600600～1700鎳鉻-鎳硅KI0～3756375～1000Ⅱ—40～333士2.5333～1200士0.75%t鎳鉻硅-鎳硅NI0～375士1.56375～1000土0.4%tⅡ—40～333333～1200士0.75%t5表3(續(xù))溫度傳感器名稱分度號(hào)等級(jí)使用溫度℃允差“℃檢定周期'月鎳鉻-銅鎳(康銅)EI—40～3756Ⅱ—40～333士0.75%t鐵-銅鎳(康銅)JI6Ⅱ-40～333銅-銅鎳(康銅)TI—40～1256土0.4%tⅡ—40～133士1士0.75%zⅢ—67～40土1—200～—67士1.5%t鉑電阻PRTA—100～450±(0.15+0.2%t)6B—196～600士(0.30+0.5%t)t為被測(cè)溫度的絕對(duì)值。允許按實(shí)際需要縮短檢定周期。6.3補(bǔ)償導(dǎo)線檢測(cè)用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)符合GB/T4989、GB/T4990的規(guī)定，根據(jù)熱電偶和環(huán)境溫度范圍按表4選擇。表4有效加熱區(qū)檢測(cè)熱電偶推薦使用的補(bǔ)償導(dǎo)線熱電偶分度號(hào)補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)補(bǔ)償導(dǎo)線名稱代號(hào)溫度范圍℃允差℃S銅-銅鎳0.6補(bǔ)償線型導(dǎo)線SC-GS0～100R銅-銅鎳0.6補(bǔ)償線型導(dǎo)線RC-GS0～100KKX鎳鉻10-鎳硅3延長(zhǎng)型導(dǎo)線KX-GS—20～100NNX鎳鉻14硅-鎳硅延長(zhǎng)型導(dǎo)線NX-GS-20～100E鎳鉻10-銅鎳45延長(zhǎng)型導(dǎo)線EX-GS—20～100士1.5J鐵-銅鎳45延長(zhǎng)型導(dǎo)線JX-GS-20～100士1.5T銅-銅鎳45延長(zhǎng)型導(dǎo)線TX-GS—20～10066.4檢測(cè)儀表檢測(cè)儀表的準(zhǔn)確度應(yīng)高于或等于熱處理爐所使用的儀表準(zhǔn)確度等級(jí)，并且具有在有效日期內(nèi)的檢定合格證?？梢允褂帽銛y式電位差計(jì)、數(shù)顯測(cè)溫儀、多點(diǎn)記錄儀、多點(diǎn)巡回檢測(cè)儀或爐溫跟蹤儀等。6.5轉(zhuǎn)換器采用適合一臺(tái)檢測(cè)儀表測(cè)量多個(gè)位置溫度的切換裝置，可以是自動(dòng)或手動(dòng)的，具有符合檢測(cè)要求的性能，不應(yīng)產(chǎn)生影響測(cè)試結(jié)果的附加熱電勢(shì)和電阻。6.6測(cè)溫架采用耐熱合金、不銹鋼或低碳鋼管(棒)焊成的、用來(lái)固定溫度傳感器的支架或者料筐，其形狀和大小隨熱處理爐有效加熱區(qū)及測(cè)量方法而定，典型測(cè)溫架如圖2所示。直插法無(wú)需測(cè)溫架。a)箱式周期熱處理爐測(cè)溫架b)井式周期熱處理爐測(cè)溫架圖2熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)溫架示意圖7檢測(cè)方法7.1一般要求7.1.1熱處理爐有效加熱區(qū)的測(cè)定，一般情況下采用空載試驗(yàn)，有特殊要求時(shí)可以裝載試驗(yàn)(半載試驗(yàn)或滿載試驗(yàn))。如果熱處理爐有效加熱區(qū)的測(cè)定是空載試驗(yàn)，一般采用測(cè)量溫度傳感器直接測(cè)量；也可以將測(cè)量溫度傳感器連在或插入試塊中，試塊的厚度應(yīng)小于等于在爐中處理的最薄工件的厚度，最大厚度不應(yīng)超過(guò)13mm。試塊材料應(yīng)具有與在爐中處理的主要材料一致的室溫導(dǎo)熱率。當(dāng)熱處理爐有效加熱區(qū)的測(cè)定是裝載試驗(yàn)，測(cè)量溫度傳感器應(yīng)連在模擬件或工件載荷上，載荷應(yīng)代表通常在爐中處理的工件厚度。7.1.2熱處理爐處于正常使用狀態(tài)，一般以正常的升溫速度升溫，風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，網(wǎng)帶爐的爐門(mén)通常是開(kāi)著的。77.1.3爐子氣氛應(yīng)是生產(chǎn)中使用的正常氣氛。對(duì)于工藝氣氛會(huì)污染測(cè)量溫度傳感器(例如滲碳、滲氮、吸熱性和放熱性氣氛),或其氣氛會(huì)造成安全危險(xiǎn)(例如含氫氣或氨氣)的爐子可以用空氣或惰性氣氛代替。真空爐的真空度應(yīng)是在生產(chǎn)中使用的最低真空度，但真空壓強(qiáng)不小于0.13Pa。7.1.4熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)定時(shí)，測(cè)量溫度傳感器放入爐的溫度一般是測(cè)量溫度或低于測(cè)量溫度；如果在生產(chǎn)中設(shè)備的正常操作是將工件或原材料放入冷爐中隨爐升溫，溫度均勻性測(cè)量時(shí)不允許將爐7.1.5一臺(tái)熱處理爐可以有多個(gè)有效加熱區(qū)，對(duì)應(yīng)不同的溫度均勻性要求的多個(gè)工作溫度范圍，或者對(duì)應(yīng)不同的溫度均勻性要求的多個(gè)不同尺寸有效加熱區(qū)，必須分別進(jìn)行溫度均勻性測(cè)量。當(dāng)存在重疊或銜接時(shí)，能夠滿足溫度均勻性高要求時(shí)，自然能夠滿足較低要求，不必重復(fù)測(cè)量。7.2檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量和位置7.2.1周期式加熱爐檢測(cè)：a)井式周期熱處理爐的檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量和位置按表5規(guī)定。表5尺寸以外的設(shè)備，可按表7規(guī)定增加檢測(cè)點(diǎn)，其位置在高度、圓周方向均衡布置。b)箱式周期熱處理爐的檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量和位置按表6規(guī)定。表6尺寸以外的設(shè)備，可按表7規(guī)定c)對(duì)于浴爐或流態(tài)粒子爐，其中井式的按直徑(d)<0.5m、高(h)<1m井式爐規(guī)定執(zhí)行，箱式7.2.2連續(xù)式加熱爐檢測(cè)：a)推桿式等連續(xù)熱處理爐的檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量和位置按表8規(guī)定。托盤(pán)、料筐可以作為測(cè)量框架，其高度及寬度尺寸應(yīng)分別小于假定有效加熱區(qū)的高度及寬度。對(duì)于連續(xù)熱處理爐，一般以正常條件移動(dòng)測(cè)溫框架進(jìn)行測(cè)溫，直至保溫時(shí)間結(jié)束。因熱處理爐的結(jié)構(gòu)使測(cè)溫框架難以移動(dòng)時(shí)，也可以按照箱式周期熱處理爐規(guī)定，在假定有效加熱區(qū)中固定測(cè)溫位置進(jìn)行測(cè)定。b)輸送帶式等連續(xù)熱處理爐的檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量和位置按表9規(guī)定。以常用運(yùn)料速度移動(dòng)測(cè)溫架進(jìn)行測(cè)溫，直至保溫時(shí)間結(jié)束。在不便移動(dòng)測(cè)溫架的情況下，也可按箱式周期熱處理爐的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定。7.3檢測(cè)溫度以常用的工藝規(guī)定溫度為工作溫度范圍，檢測(cè)溫度根據(jù)工作溫度范圍按表10規(guī)定確定。7.4檢測(cè)順序及步驟7.4.1檢測(cè)準(zhǔn)備儀表、溫度傳感器、補(bǔ)償導(dǎo)線，均應(yīng)檢定合格并在有效期內(nèi)，同時(shí)都應(yīng)提供修正值。7.4.2測(cè)量系統(tǒng)的接線7.4.2.1用適當(dāng)?shù)姆椒ò葱枰獙囟葌鞲衅鳒y(cè)量端牢固地綁扎在測(cè)溫架的每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)位置上。平面法測(cè)量連續(xù)爐溫度均勻性時(shí)，溫度傳感器測(cè)量端應(yīng)在檢測(cè)點(diǎn)76mm以內(nèi)。8表5井式周期熱處理爐檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量和位置單位為米高h(yuǎn)dd5dd25心7d21一的2一9表6箱式周期熱處理爐檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量及位置單位為米寬b長(zhǎng)度l高h(yuǎn)553氣b7名5名發(fā)7563.5～5.0之14763≤表7大尺寸周期式熱處理爐檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量，有效加熱區(qū)體積/m3(小于)檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量I~Ⅱ類爐ⅢA~Ⅱ類爐對(duì)于爐子有效加熱區(qū)體積超過(guò)113m3的情況，按下列公式來(lái)計(jì)算檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量：I~Ⅱ類設(shè)備：9+(1/2×[35.3×(有效加熱區(qū)體積—6.4)]的平方根)ⅢA~Ⅱ類設(shè)備：9+(1/4×[35.3×(有效加熱區(qū)體積一6.4)]的平方根)對(duì)于爐子有效加熱區(qū)體積小于113m3的情況，使用本表中溫度傳感器數(shù)據(jù)內(nèi)插法計(jì)算，也可以使用公式來(lái)計(jì)算溫度傳感器數(shù)量。寬料筐長(zhǎng)高(h)成1成1互書(shū)書(shū)之2之2書(shū)名112'2'23b3bb12注：l——假定有效加熱區(qū)長(zhǎng)度；b——假定有效加熱區(qū)寬度。表10檢測(cè)溫度工作溫度范圍檢測(cè)溫度最高和最低溫度間的任意溫度原則為最高溫度和最低溫度由于引出線安裝不當(dāng)而影響爐溫測(cè)量。爐溫跟蹤儀也可以無(wú)直接聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸溫度傳感器測(cè)試爐型周期式熱處理爐連續(xù)式熱處理爐工藝保溫時(shí)間min30～120兩次測(cè)量時(shí)間間隔min5～105～10測(cè)量次數(shù)/次得各檢測(cè)點(diǎn)真實(shí)溫度。所有測(cè)量溫度傳感器真實(shí)溫度與測(cè)試溫度設(shè)定值比較，得出各點(diǎn)的溫度偏差值測(cè)溫度點(diǎn)的檢測(cè)總時(shí)間一般不應(yīng)超過(guò)2h。對(duì)于工藝保溫時(shí)間特短或特長(zhǎng)情況，檢測(cè)總時(shí)間可適當(dāng)縮7.4.3.7熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)定的測(cè)量溫度傳感器故障及處理a)