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真空爐石墨連接片易發(fā)生斷裂的原因有以下幾點(diǎn)：
一、石墨化工藝準(zhǔn)則不合理



1》裝爐方法



石墨化爐制品通常選用立裝法裝爐，立裝法有正裝和錯(cuò)裝兩種形式。爐芯制品正裝時(shí)，關(guān)于任何一根制品來(lái)說(shuō)，只要一條高密度電流加熱帶，這一條加熱帶越寬，制品受熱相對(duì)均勻一些，反之，受熱很不均勻。錯(cuò)裝時(shí)，每根制品存在兩條高密度電流加熱帶，制品受熱相對(duì)正裝要均勻一些。因此，石墨化爐制品裝爐方法挑選不當(dāng)，

在石墨化送電進(jìn)程中，制品周?chē)鷾厣俣认嗖钶^大，制品發(fā)生的熱應(yīng)力超出了本體可以接受的熱應(yīng)力，極簡(jiǎn)單使制品發(fā)生裂紋。



2》通電準(zhǔn)則不合理



假如石墨化爐通電準(zhǔn)則不合理，確定的石墨化爐通電曲線開(kāi)始功率過(guò)大和上升功率過(guò)快，使制品在通電進(jìn)程中內(nèi)外溫度梯度過(guò)大，發(fā)生的熱應(yīng)力大大超過(guò)制品抵抗能力而發(fā)生裂紋。尤其是爐溫在1300-1800度時(shí)，為嚴(yán)控爐溫上升階段，此階段制品的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)組 成開(kāi)始發(fā)生很大改變，無(wú)定形炭的石墨化并未開(kāi)始，實(shí)際上以化學(xué)反應(yīng)為主，無(wú)定形炭微晶結(jié)構(gòu)中結(jié)合的氫、氧、氮、硫等元素不斷逸出，逸出的結(jié)果使無(wú)定形炭微晶結(jié)構(gòu)邊際部分的雜質(zhì)元素不斷減少，并殘留下若干晶格缺點(diǎn)，同時(shí)促進(jìn)熱應(yīng)力相對(duì)會(huì)集，極簡(jiǎn)單使制品發(fā)生裂紋。



3》電阻料的電阻



石墨化爐芯電阻是由制品的電阻與電阻料的電阻串聯(lián)構(gòu)成的，石墨化爐開(kāi)始通電時(shí)電阻料的電阻約占爐芯電阻的99%左右，通電完畢后電阻料的電阻還要占到97%左右，可見(jiàn)在整個(gè)石墨化進(jìn)程中主要是電流經(jīng)過(guò)電阻料發(fā)生的熱量來(lái)加熱制品，電阻料的電阻與制品的電阻相差較大時(shí)，在石墨化通電進(jìn)程中，電阻料發(fā)生的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于制品自身的熱量，構(gòu)成制品內(nèi)外溫度相差過(guò)大，就會(huì)引起熱應(yīng)力過(guò)大使制品發(fā)生裂紋廢品。




二、石墨化操作質(zhì)量不高



1》裝爐質(zhì)量不高



石墨化裝爐操作不符合工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，裝爐時(shí)爐芯制品排列不整齊，制品組距離不一致，電阻料填充不均勻，乃至呈現(xiàn)電阻料 “膨料”現(xiàn)象，這樣就會(huì)呈現(xiàn)在石墨化爐送電進(jìn)程中爐芯遍地的電流散布很不均勻，導(dǎo)致制品加熱和溫升速度很不均勻，制品內(nèi)部溫差過(guò)大，發(fā)生的熱應(yīng)力使制品發(fā)生裂紋廢品。



2》電阻料質(zhì)量不均勻



石墨化裝爐選用混合焦做電阻料時(shí)，因?yàn)橐苯鸾沟碾娮杪时仁勾?-8倍，假如冶金焦和石墨化焦混合不均勻，爐芯遍地的電阻散布很不均勻，構(gòu)成通電時(shí)爐芯各部位的溫升速度很不均勻，制品上下和四周溫差過(guò)大，熱應(yīng)力也隨之增大，簡(jiǎn)單使制品發(fā)生大批量的裂紋廢品。



3》石墨化爐爐芯偏流



依據(jù)艾奇遜石墨化爐電熱規(guī)律可知，石墨化爐芯內(nèi)的溫度散布，不只與爐芯電阻有關(guān)系，并且也與爐芯中經(jīng)過(guò)的電流巨細(xì)有密切關(guān)系。當(dāng)艾奇遜石墨化爐爐芯因?yàn)楦鞣N原因呈現(xiàn)偏流狀況時(shí)，爐芯遍地經(jīng)過(guò)的電流大不相同，爐芯溫度的散布差別很大。當(dāng)爐芯電流散布相差較大時(shí)，電流大的部位發(fā)生的熱量多，該區(qū)域的制品溫升較快，電流小的部位發(fā)生的熱量少，該區(qū)域的制品溫升較慢，因此爐芯溫度散布相差較大，然后制品內(nèi)部溫差也大，發(fā)生的熱應(yīng)力也相應(yīng)增大，使制品發(fā)生裂紋廢品。

三、焙燒品本體質(zhì)量



1》焙燒品內(nèi)部裂紋



有資料介紹，制品在焙燒進(jìn)程中 350-500度和700度及其以上的溫度區(qū)間是炭資料有可能發(fā)生破壞的最風(fēng)險(xiǎn)的溫度范圍。當(dāng)制品的外表面溫度為800度，最大徑向溫差為10.7度時(shí)，半徑50-65mm的區(qū)域決議資料的強(qiáng)度狀況，在毛坯中心半徑65mm的范圍內(nèi)，構(gòu)成了風(fēng)險(xiǎn)的拉應(yīng)力區(qū)。當(dāng)溫度為700度或更高時(shí)，該區(qū)域的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于資料的斷裂強(qiáng)度的極限，這就是制品發(fā)生縱向平直裂紋的原因，這種裂紋一般不會(huì)擴(kuò)展到制品的外表面，即制品的內(nèi)部裂紋。



2》制品的均質(zhì)性



炭-石墨制品密度散布的均勻性，制品的徑向密度與軸向密度散布的均勻性凹凸與制品石墨化熱處理進(jìn)程中質(zhì)量好壞密切相關(guān)。制品密度散布不均勻處，在石墨化熱處理進(jìn)程中，因?yàn)闊釕?yīng)力的效果，制品簡(jiǎn)單發(fā)生內(nèi)應(yīng)力，相應(yīng)地制品內(nèi)應(yīng)力的散布也不均勻，這種不均勻的內(nèi)應(yīng)力簡(jiǎn)單使制品發(fā)生裂紋，然后構(gòu)成石墨化進(jìn)程中呈現(xiàn)裂紋廢品。



3》制品體積密度偏高



炭-石墨制品的體積密度主要隨出產(chǎn)原料、工藝技術(shù)條件的不同而改變，制品的抗折強(qiáng)度、彈性模量、熱導(dǎo)率隨體積密度的添加而增大。當(dāng)體積密度偏高時(shí)，制品的彈性模量添加，脆性增大，導(dǎo)致制品的抗熱沖擊性能較差，在石墨化熱處理進(jìn)程中，因?yàn)楦邷匕l(fā)生的熱應(yīng)力大大超出了制品自身可以接受的應(yīng)力，內(nèi)外應(yīng)力相差較大，制品發(fā)生裂紋廢品。



4》前工序出產(chǎn)不穩(wěn)定



因?yàn)槭翘?石墨制品出產(chǎn)的最終一個(gè) 熱處理進(jìn)程，也是溫度最高的一個(gè)熱處理進(jìn)程。一般以為，當(dāng)時(shí)工序出產(chǎn)不穩(wěn)定或呈現(xiàn)質(zhì)量動(dòng)搖時(shí)，在石墨化進(jìn)程中會(huì)會(huì)集露出出來(lái)。假如煅燒料溫度低，瀝青軟化點(diǎn)不合格，焙燒溫度低，浸漬增重率不合格等，制品在石墨化高溫處理時(shí)，會(huì)構(gòu)成二次收縮，或收縮不均勻，非常容易產(chǎn)生裂紋廢品。



5》氣脹現(xiàn)象



制品石墨化進(jìn)程中發(fā)生某種程度的不可逆體積脹大，其主要原因是制品在石墨化進(jìn)程中，因?yàn)榱蚍謺?huì)集急劇逸出而引起的，這種不可逆脹大的程度隨著含硫量的添加和熱處理速度的加速而添加，這種不可逆脹大行為被稱(chēng)為“氣脹現(xiàn)象”。在更高的溫度下，主要是在1500-1800度時(shí)，所生成的硫和硫碳化合物以氣體的形式急劇地從制品中釋放出來(lái)，對(duì)制品發(fā)生很大的內(nèi)應(yīng)力，在制品內(nèi)構(gòu)成細(xì)小的孔洞和裂紋，當(dāng)硫分含量到達(dá)必定的程度時(shí)，往往會(huì)導(dǎo)致石 墨化進(jìn)程中的制品發(fā)生裂紋。

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