基于石墨資料的許多優(yōu)秀特性，真空爐中常運(yùn)用石墨加熱元件，本文具體將真空熱處理爐內(nèi)石墨加熱元件的各種結(jié)構(gòu)形式，以及規(guī)劃、運(yùn)用中的一些留意事項(xiàng)，為石墨加熱元件在真空爐職業(yè)的推廣運(yùn)用供給參考。
常溫下，石墨的強(qiáng)度比金屬差，但是其機(jī)械強(qiáng)度在2500度以下隨溫度的上升而進(jìn)步，在1700-1800攝氏度時(shí)最佳，居然超過(guò)所有的氧化物和金屬。石墨資料熔點(diǎn)高，蒸氣壓低，真空爐內(nèi)的氣氛會(huì)含有低濃度的碳，將與殘存氣體中的氧氣和水蒸氣分子發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生凈化作用，即使在低真空度下，也能使被處理工件取得光亮的外表狀態(tài)，大大簡(jiǎn)化了真空系統(tǒng)，降低了本錢(qián)，這是任何金屬電熱體所無(wú)法比擬的。因?yàn)槭哂猩鲜鲆幌盗械膬?yōu)秀特性，做為真空電阻爐的加熱元件，越來(lái)越遭到熱處理職業(yè)的歡迎，在高溫電阻爐方面日益得到廣泛的應(yīng)用。
電流從兩頭直接導(dǎo)入石墨棒，L1為發(fā)熱部分，L2為接頭部分。為了增大發(fā)熱量，能夠?qū)⑹糁瞥煽招?，因?yàn)椴恍枰獙?duì)中心部分加熱，因而可有效地利用電能。不行能將接頭部分與作業(yè)部分做成全體，分紅幾部分制造，再用螺母把這幾部分聯(lián)接起來(lái)。規(guī)劃時(shí)應(yīng)留意，因?yàn)槭Y料中有孔隙、雜質(zhì)、晶粒等缺點(diǎn)，聯(lián)接應(yīng)選用粗牙螺紋，螺絲的內(nèi)徑應(yīng)大于加熱體作業(yè)部分194的直徑，刻螺紋的長(zhǎng)度為螺絲直徑的1.5倍，確保銜接處有足夠的導(dǎo)電面積，特別在運(yùn)用大電流時(shí)，為改善螺紋聯(lián)接與電極接頭間的觸摸，先用石墨膏涂在施緊的零件上，增大導(dǎo)電面積。
1.石墨加熱體在電阻爐中的運(yùn)用壽命取決于其氧化和蒸發(fā)速度、外表功率、作業(yè)溫度等。當(dāng)真空度為10-13Pa時(shí)，作業(yè)溫度應(yīng)在2200度以下，如果加熱體需要在2200度以上作業(yè)時(shí)，爐內(nèi)有必要保持低真空或向爐內(nèi)通入保護(hù)氣體，如氫氣，氮?dú)?，二氧化碳等氣體，形成一定壓力以減小蒸發(fā)，這樣運(yùn)用溫度可達(dá)3000度左右。
2.石墨加熱元件的答應(yīng)外表負(fù)荷值很大，約在40-60Ｗ／ｃｍ３，一般采用的石墨棒、管、板等元件的輻射面積都很大，其外表負(fù)荷值均很低，因而在規(guī)劃石墨電熱元件時(shí)，可不考慮負(fù)荷的。
3.石墨在低溫時(shí)導(dǎo)熱性好，高溫時(shí)就下降為低溫的幾分之一，因而在加熱體中心與外外表間形成溫度差，溫度差引起加熱體內(nèi)部發(fā)生機(jī)械應(yīng)力，故石墨加熱體的壁厚一般為8-16mm，加厚部分壁厚為16-30mm。對(duì)于實(shí)心棒，當(dāng)石墨加熱棒的直徑超過(guò)日12mm時(shí)，最好用石墨管替代，這樣不僅能夠添加電阻值，增大輻射面積，進(jìn)步熱效率，而且克服了實(shí)心棒在高溫時(shí)心部與外部溫度差過(guò)大易于損壞電熱元件的缺點(diǎn)。
4.石墨加熱元件作為真空爐用電熱元件，電壓挑選不宜過(guò)高，否則會(huì)導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)的真空放電或輝光放電，致使電熱元件遭到損壞；如果電壓挑選的太低，就會(huì)增大電熱元件的電流，致使電熱元件的銜接結(jié)構(gòu)困難且復(fù)雜，而且增大了電損耗。因而，元件的電壓應(yīng)在200Ｖ以下，根據(jù)運(yùn)用溫度及爐內(nèi)氣氛，電壓挑選在170-30Ｖ之間較好幢。
5.石墨電熱元件電阻率隨溫度的變化不大，故一般不考慮電阻溫度系數(shù)，規(guī)劃時(shí)根據(jù)電壓及功率的巨細(xì)，挑選固定值的變壓器即可滿足運(yùn)用。