在真空爐中，石墨橫梁（或石墨支撐梁）作為關(guān)鍵承載部件，首要承受多種外力作用。這些外力或許影響其結(jié)構(gòu)安穩(wěn)性、運(yùn)用壽數(shù)和安全性。以下是石墨橫梁在真空爐中或許遭到的首要外力作用：
1.機(jī)械載荷（靜態(tài)力）
自重 ：石墨橫梁本身的質(zhì)量會(huì)發(fā)生持續(xù)的靜態(tài)載荷。
工件分量 ：承載的爐內(nèi)工件、夾具或其他部件的分量施加在橫梁上。
設(shè)備應(yīng)力 ：設(shè)備時(shí)螺栓緊固或設(shè)備不當(dāng)或許導(dǎo)致部分應(yīng)力會(huì)集。
2.熱應(yīng)力（熱脹大與縮短）
高溫脹大 ：石墨在高溫下會(huì)脹大（熱脹大系數(shù)較高），若兩頭固定，或許發(fā)生緊縮應(yīng)力。
冷卻縮短 ：降溫時(shí)石墨縮短，或許導(dǎo)致拉伸應(yīng)力或開裂。
溫度梯度 ：橫梁不同部位受熱不均（如接近加熱棒處溫度更高），導(dǎo)致熱應(yīng)力不均。
3.動(dòng)態(tài)載荷（振動(dòng)與沖擊）
爐內(nèi)氣流擾動(dòng) ：真空爐抽氣或充氣時(shí)，氣流或許引起橫梁細(xì)微振動(dòng)。
機(jī)械振動(dòng) ：外部設(shè)備（如真空泵、電機(jī)）的振動(dòng)傳遞到爐體，影響橫梁安穩(wěn)性。
工件移動(dòng)沖擊 ：工件裝卸或爐內(nèi)運(yùn)動(dòng)（如旋轉(zhuǎn)組織）或許對(duì)橫梁構(gòu)成瞬時(shí)沖擊。
4.電磁力（若觸及電流）
感應(yīng)加熱煩擾 ：若橫梁接近感應(yīng)線圈，交變磁場(chǎng)或許發(fā)生渦流，導(dǎo)致部分發(fā)熱或電磁力。
電流通過 ：若橫梁本身導(dǎo)電（如作為電極支撐），電流或許發(fā)生電磁振動(dòng)或熱效應(yīng)。
5.化學(xué)腐蝕（氣體或蒸汽作用）
氧化腐蝕 ：在非徹底真空或含氧氣氛中，高溫下石墨或許被氧化（>500℃時(shí)明顯）。
碳蒸氣堆積 ：高溫下石墨或許蒸發(fā)，蒸氣在橫梁外表冷凝，改動(dòng)其力學(xué)性能。
反應(yīng)性氣體腐蝕 ：如氫氣、氮?dú)饣蚬に嚉怏w或許與石墨發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致外表劣化。
6.真空環(huán)境下的特別力
氣壓差應(yīng)力 ：真空爐表里氣壓差或許導(dǎo)致爐體變形，直接影響橫梁受力。
放氣應(yīng)力 ：石墨在真空高溫下開釋吸附氣體，或許引起微觀結(jié)構(gòu)改動(dòng)。
7.設(shè)備與操作不當(dāng)?shù)耐饬?br> 設(shè)備差錯(cuò) ：設(shè)備時(shí)未對(duì)齊或緊固不均，導(dǎo)致橫梁誤解或偏疼受力。
過載運(yùn)用 ：超出規(guī)劃承載才干的工件或夾具或許引發(fā)開裂。
熱沖擊 ：快速升降溫導(dǎo)致橫梁內(nèi)部應(yīng)力驟變。
應(yīng)對(duì)方法
為確保石墨橫梁的可靠性，需采用以下方法：
材料選擇 ：運(yùn)用高強(qiáng)度、高純度石墨（如等靜壓石墨），下降熱脹大系數(shù)。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化 ：規(guī)劃緩沖槽或柔性支撐，緩解熱應(yīng)力；避免尖銳棱角以減少應(yīng)力會(huì)集。
溫度操控 ：緩慢升降溫（如≤5℃/min），避免熱沖擊。
守時(shí)查看 ：監(jiān)測(cè)橫梁外表裂紋、變形或電阻改動(dòng)（若導(dǎo)電）。
環(huán)境操控 ：確保真空度，避免氧化性氣氛；必要時(shí)運(yùn)用保護(hù)氣體（如氬氣）。
石墨橫梁在真空爐中首要受機(jī)械載荷、熱應(yīng)力、振動(dòng)、電磁力、化學(xué)腐蝕 等多重外力作用。合理規(guī)劃、選材和操作是確保其長(zhǎng)時(shí)間安穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。若出現(xiàn)變形、裂紋或電阻失常，需及時(shí)替換以避免安全事故。