[发明专利]一种利用卷材立式真空退火炉对板材退火的方法

说明书

本发明公开了一种利用卷材立式真空退火炉对板材退火的方法，该方法包括：一、设计制作卷材立式真空退火炉炉室的专用工装；二、将原料板材分切清洁得到板材；三、将板材码放在专用工装的第1料盘中并预留出中间位置，然后铺盖衬板和压块；四、按照步骤三中的装料工艺完成装料，将测温工件偶分别装设在每层板材层的中间位置；五、设计真空退火工艺并输入操作控制系统执行；六、设定加热速率并调节输出功率完成真空退火。本发明通过设计卷材立式真空退火炉专用工装，结合改进装炉方式和调整加热参数，在立式空间内装入板材，且使得热量均匀传递到板材上，提高了不同层板材的退火温度一致性，实现了卷材立式真空退火炉对板材的退火。

技术领域

本发明属于金属材料加工技术领域，具体涉及一种利用卷材立式真空退火炉对板材退火的方法。

背景技术

锆合金因具有较低的热中子吸收截面，良好的抗高温水及过热水蒸气的腐蚀性能，以及良好的力学性能，在核工业领域得以广泛应用。用于核工业的锆合金板材对其腐蚀等性能有着极高的要求，而真空退火是决定锆合金板材性能好坏的关键。

板材卧式真空退火炉(以下简称“卧式炉”)采用平铺的装料方式，其加热方式为纵向热辐射和热传导；而卷材立式真空退火炉(以下简称“立式炉”)则是将卷材倒扣装炉，其加热方式为横向热辐射和热传导。根据装料方法、加热和热辐射方式和锆材规格形状，卧式炉只适用于板材的退火，立式炉仅适用于卷材的退火，二者存在较大的差别。

如果要将立式炉用于板材退火，需解决如何在立式空间内装入板材和在现有热传递模式下保持热量均匀传递到物料上这两个难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种利用卷材立式真空退火炉对板材退火的方法。该方法通过设计卷材立式真空退火炉专用工装，结合改进装炉方式和调整加热参数，在立式空间内装入板材，且使得热量均匀传递到板材上，提高了不同层板材的退火温度一致性，增强了板材真空退火效果，实现了卷材立式真空退火炉对板材的退火，扩大了卷材立式真空退火炉的使用范围。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用卷材立式真空退火炉对板材退火的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、根据卷材立式真空退火炉炉室均温区规格、加热方式和辐射加热带整体布局，设计并制作适用于卷材立式真空退火炉炉室的专用工装；所述专用工装包括分层叠放的料盘，且从下至上分别为第1料盘，……，第n料盘，其中n为不小于2的正整数；

步骤二、将原料板材分切后脱脂，然后进行测量和表面检查，并采用乙醇或丙酮擦拭，使其符合装炉要求，得到板材；

步骤三、打开卷材立式真空退火炉的炉门，将步骤二中得到的板材整齐码放在卷材立式真空退火炉的专用工装的第1料盘中形成第1板材层，并沿板材厚度方向预留出第1板材层的中间位置，然后在第1板材层的上表面上铺盖衬板，再在衬板上配置压块；

步骤四、按照步骤三中在第1层料盘中的装料工艺，将步骤二中得到的板材依次装入卷材立式真空退火炉的专用工装的其他料盘中，分别形成第2板材层，……，第n板材层，同时预留出第2板材层～第n板材层的中间位置，且第1料盘～第n料盘中相邻的料盘中板材层的方向呈“十字形”布设，然后将测温工件偶分别装设在每层板材层的中间位置，并经对应通道与卷材立式真空退火炉的操作控制系统相连，再关闭卷材立式真空退火炉的炉门，并进行抽真空；

步骤五、根据板材性能要求设计真空退火工艺，然后输入卷材立式真空退火炉的操作控制系统并执行，同时保证操作控制系统中包括温度、压力、真空度、水温和气压各项数据传输的稳定性；所述真空退火工艺的参数包括温度、保温时间、升温速率和升温时间；

步骤六、根据卷材立式真空退火炉的加热方式、装炉量和步骤五中设计的真空退火工艺的参数，设定加热速率，并通过调节真空退火工艺过程中不同阶段各区输出功率，对各料盘中放置的各板材层进行真空退火。