激光在线气体分析仪在热处理碳势控制技术中的使用

激光在线气体分析仪在热处理碳势控制技术中的使用：

近年来，国内机械工业发展迅猛，热处理装备和技术不断提高，保护气氛热处理逐渐替代常规热处理，热处理碳势控制技术也渐渐广泛应用在生产中，为提升产品质量、减少材料消耗做出了很大的贡献。

渗碳炉的碳势测试方法分为炉内直接法和炉外间接法，炉内直接法常用的方式就是氧探头和电阻丝法，炉外间接法常用的方法是红外气体分析仪和激光在线气体分析仪。在氧探头出现之前，很多工厂多采用红外气体分析仪，红外气体分析法的控制精度不易保证，所以，在氧探头控制技术出现后，大多数新设备采用该技术实施自动控制，也应用于各个机械制造厂家，但是采用氧探头控制碳势存在一定的局限性，主要有以下几点：

1、氧探头测试的是炉气中的氧含量，这种方法是基于假设其他因素恒定时的单因素测试，当其他因素变化时，这种测试方法必然产生误差。在典型的渗碳热处理炉内，氧气含量一般只在零到十几个ppm之间，和其它过程气体相比，氧气的含量很低，其变化灵敏度也较低。

2、氧探头在高碳势下长期使用，会出现“中毒"现象导致控制失效，所以，氧探头一般都在1.25%C的碳势以下使用，低碳势导致渗碳时间长、生产效率低，在淬火温度下，氧探头的灵敏度不高，无法满足保护气氛淬火时的碳势控制。

3、在实际应用中，氧探头的使用寿命不确定，氧探头信号的连续漂移是因固定电解质的内在特性所致，由于这种漂移主要受工业炉运行工况的影响，漂移的时间和幅度不可预见，所以，由氧探头测量的碳势和实际值之间差异也很难确定。

综上所述，对于那些可以在高温、高碳势条件下渗碳的本质细晶粒钢来说，氧探头控制碳势的局限使得渗碳周期太长、渗碳原料和电能消耗太大，特别是深层渗碳中。由于这些问题的存在，我们就需要寻找和使用更好的炉气测试和控制方法来满足在高温、高碳势条件下的碳势控制。

激光在线气体分析仪的出现解决了以上所有的问题，能够同时对多种气体进行快速且精确的检测，相比传统的方法，它的反应更加迅速，在几秒在中内就能够同时测量多种气体，就可以为精确的计算炉内碳势提供了可靠的数据。

通过在现场的实际使用情况来看，对于激光在线气体分析仪的测试结果分析，认为此分析仪对热处理生产和质量控制有着以下重大意义：

1、激光在线气体分析仪对炉内碳势的有规律的反映，使应用此分析仪进行碳势的自动控制成为了可能；

2、对炉内全部气体组分的精确测试和快速响应，热处理炉能够由过去的连续供气转变成间歇式的供气，成功的降低了原材料的消耗；

3、分析仪可以在高碳势条件下使用，使热处理炉在高碳势条件下实现碳势精确控制，达到缩短渗碳时间的目的，客服了传统方式在高碳势下很快出现“中毒"的缺陷；

4、能够在低温、低碳势条件下使用，避免了传统方式在淬火的低温条件下灵敏度不高而产生的质量问题，实现淬火工艺的低碳势控制。

由此可以看出，激光在线气体分析仪是非常适合在热处理碳势控制技术中使用的，适合于工业气体的监测和控制过程，同时也为生产的节能降耗发挥了积极地作用。

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