热处理炉有效加热区检测规程
热处理炉有效加热区测定方法
热处理炉有效加热区测定方法热处理炉有效加热区测定方法导言：热处理炉是一种被广泛应用于金属材料处理的设备，其主要功能是通过加热和冷却控制，对金属材料进行结构调整和物理性能改善。
在进行热处理过程中，确保炉内加热区能够达到有效加热是非常关键的。
本文将探讨热处理炉有效加热区的测定方法，以帮助读者更好地理解和掌握该技术。
一、有效加热区的定义在热处理炉中，有效加热区是指能够达到所需温度范围并实现均匀加热的区域。
一般来说，如果炉内的温度分布能够在一定的误差范围内保持均匀，那么该区域就可以被认定为有效加热区。
在实际应用中，有效加热区的确定对于炉内金属材料的均匀加热非常重要，它直接影响到处理效果的质量。
二、传统方法1. 温度测量法传统的热处理炉有效加热区测定方法之一是通过在炉内不同位置布置温度传感器，测量这些位置处的温度值。
根据温度分布图来确定加热区的范围。
这种方法简单直接，可以提供炉内温度的整体情况。
然而，由于传感器的布置可能存在问题，比如不均匀或数量不足，因此可能会导致测量结果的不准确。
2. 金属试块法另一种常用的方法是使用金属试块来评估有效加热区的范围。
在炉内放置一系列具有相同材料和尺寸的金属试块，然后根据试块的质量变化来判断加热区的位置。
这种方法相对简单，但仍然存在一些局限性，比如试块的分布和数量问题，以及在实际加热过程中试块与工件之间的传热差异等。
三、改进方法为了克服传统方法存在的问题，近年来，一些新的测定方法被提出并得到了广泛应用。
下面介绍几种改进的方法：1. 热像仪法热像仪是一种能够显示物体表面温度分布的设备，通过红外线探测技术来测量物体的辐射能量并将其转化为图像。
热像仪可以将炉内的温度分布直观地展示出来，并能够在实时监测中提供精确的温度数据。
通过分析热图，可以快速确定有效加热区的位置和范围。
这种方法不仅操作简便，而且具有较高的测量精度，因此在炉内温度分布调整和优化过程中得到了广泛的应用。
2. 数值模拟法数值模拟方法是一种通过计算机仿真来预测热处理过程中加热区温度分布的技术。
热处理炉炉温均匀性检测方法
热处理炉炉温均匀性检测方法炉温均匀性测量：在热稳定前和热稳定后，用校准过的现场测试仪表对炉子的有效工作区进行炉温均匀性测量以确定工艺设备内的温度分布状况的一种测试方法。
常见炉温均匀性检测依据的标准：GB/T 9452-2012《热处理炉有效加热区测定方法》、GB/T30824-2014《燃气热处理炉温度均匀性测试方法》、GB/T 30825-2014《热处理温度测量》、API Spec 6A《井口装置和采油设备规范》、AMS 2750G《高温测量》、AIAG CQI-9 《热处理系统评审》、ASTM A991/A991M- 17《钢制品热处理炉温度均匀性测量标准试验方法》、GJB 904A-1999《锻造工艺质量控制要求》、GJB 509B-2008 《热处理工艺质量控制》、BAC 5621《波音工艺规范-材料处理温度控制》、HB 5354-1994《热处理工艺质量控制》、HB 5425-2012 《航空制件热处理炉有效加热区测定方法》。
炉温均匀性检测需要依据热处理炉的有效加热区尺寸、精度等级、炉型确定需要多少个测温点：热处理炉精度等级划分和TUS测试周期：炉温均匀性检测权威机构：江苏东方航天校准检测有限公司（简称OACT）位于江苏省苏州工业园区，是一家集校准、检测、培训及技术服务为一体的综合性第三方服务机构。
OACT成立于2010年3月,是航天科技集团公司下属空间技术研究院（航天五院）下属北京东方计量测试研究所投资设立。
2011年4月获得CNA检测和校准实验室能力认可，认可编号CNAS L5056。
目前通过CNAS认可的检测和校准项目涉及电磁、无线电、时间频率、几何量、热工、力学、化学等七个计量专业领域。
OACT秉承严谨、专业、精确、先进的计量理念，信守“质量为本、客户至上、科学公正、止于至善”的质量承诺，利用先进的仪器设备和精湛的测试技术，竭诚为每一位客户提供高水平的校准检测服务和整体解决方案。
热处理炉窑有效加区加热区检测
热处理炉窑有效加区加热区检测中车大同电力机车有限公司 （山西 037038） 王忠【摘要】热处理炉有效加热区检测很有必要我们按照GB9452－2012要求，对我公司热处理两台构架焊接回火炉的有效加热区域温度进行的测试，很说明问题。
本文就我们对热处理炉有效加热区温度检测方法、检测实例等作一介绍和分析。
关键词：热处理有效加热区；温度均匀性；热处理退火炉；控温方式；热电偶企业热处理控温质量的好坏，主要用温度均匀性来衡量。
温度均匀性控是指热处理炉实际保温温度相对于工艺规定温度的精确程度，是指各测试点温度相对于设定温度的最大偏差。
它直接影响热处理工件的质量。
而温度均匀性的高低，不单取决于控温装置本身的精度，而且和炉子的性能、保温精度以及控温方式等因素有关。
但是，当热处理工件过热或过烧时，一般只从两方面找原因：一是从控温仪表和测温热电偶上找问题，看仪表是否失控，检查仪表和热电偶的示值是否超差，检查连接导线是否有故障等；二是追究现场操作工人的责任。
很少从热处理炉自动控温的方式，炉内各区域的温差，以及一次测温元件的温度响应时间常数和二次仪表的量程等上面分析。
公司构架车间退火炉主要是对机车构架进行焊接后的热处理，目的是对焊接过程中产生的应力进行去应力退火，以保证机车件的质量和机车的运行安全。
构架退火炉工艺要求（590±15）℃，属于Ⅳ类炉。
我们按照GB9452－2012要求，对我公司热处理构架焊接退火炉的有效加热区进行的测试，很说明问题。
本文就我们对热处理炉有效加热区温度检测方法、检测实例等作一介绍和分析。
1. 热处理炉有效加热区温度检测装置和方法所谓热处理炉有效加热区，是指在加热炉中，经温度检测而确定的满足热处理工艺规定温度及温度均匀性的工作空间。
热处理炉的有效加热区，经温度检测后才能确定。
有效加热区温度检测要在炉膛内不同区域的各个位置上进行，温度检测点较多。
例如，GB9452－2012规定直径和高度均宽≤1.5m 、长度≥3.5m 、高≥0.5m 的箱式周期热处理炉测点数量，至少要有11个测温点；而一些大型的炉窑测温点更多。
热处理炉测试方案
6.9热处理炉各区温度稳定后开始进行测试，开启送料按钮，将钢板送入热处理炉内，热处理炉二级系统自动计算钢板再炉内的运行速度，并记录钢板再炉内各个区域的气氛温度。在钢板出炉后并冷却到适宜温度，将自动温度记录仪取出、关闭。此时记录仪记录了从开启到关闭阶段的温度、时间。并将外接热电偶从钢管中抽出，整理测试设备。
注：热处理炉示意图见附录A
8.2各测试点通过各区时同截面最大偏差以及测试最终标准
Zone
Preheating Zone(T01~T08)
Heating Zone(T T09~T16)
温区
预热区（T01~T08）
加热区（T09~T16）
range
偏差
148.5℃
69℃
Zone
温区
Soaking Zone（T17~T20）
2.2 GB/T 9452-2003热处理炉有效加热区测定方法
3.定义和缩写
3.1 T1为内置热电偶。固定在炉内，该热电偶只为监测钢板出炉温度，不做温度控制。编号为：T1
3.2 T01~T20为内置热电偶。固定在炉内，用于监测和控制热处理炉内各区气氛的温度。编号为：T01~T20
3.3 T21~T26为外接热电偶，用于测量作业过程中，钢板的实际温度。编号为：T21~T26
程序名称：
热处理1#炉测试方案
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热处理有效加热区
1.加热区的标准有效加热区的概念,稍有热处理经验的工人或技术人员都知道炉膛内炉温是不均匀的, 如靠近炉门口处，由于热泄漏, 温度比较低, 因此, 炉门口有一段区域是不宜装料的, 尤其是热处理加热温度的保温精度高的工艺。
那这不宜装料区域究竟有多大,过去只凭经验, 所以难以保证工件质量, 现在用科学的方法, 预先测定。
以便装料时合理地利用装料空间, 这就是热处理有效加热区标准制订和贯彻的目的。
热处理是通过加热、保温、冷却三个主要过程达到改变材料和零件组织性能，实现提高机械装备性能和寿命目的，所以热处理与温度紧密相关联。
温度的准确测量和控制是热处理成败的关键，热处理过程控制的核心是温度控制，因此热处理炉配置了完善的温度控制、记录、报警系统，建立了严格的检定标准和制度。
但在热处理生产中，由于装料布置和生产效率等因素，限制了炉子中热电偶布置数量，无法了解整个热处理炉装料区的温度情况。
为了使热处理炉装料区的温度及其均匀性更好地满足热处理工艺要求，必须预先测定热处理炉膛内满足热处理工艺要求的允许装料区，即“有效加热区”; 还要采取必要措施，把热处理工件装载到加热区内。
所以制定“热处理炉有效加热区测定方法”标准是贯彻热处理工艺标准的基础，是推行热处理全面质量控制的重要内容和措施，也是热处理技术进步和水平的重要标志。
为了提高热处理工艺水平和质量，改变我国热处理质量管理和控制的落后状况，推行热处理全面质量控制，全国热处理标准化技术委员会于1988 年组织制订了国家标准GB /T 9452—1988《热处理炉有效加热区测定方法》，1992 年又组织制订了机械行业标准JB /T 6049—1992《热处理炉有效加热区的测定》，具体规定了热处理炉有效加热区测定程序和方法。
2003年全国热处理标准技术委员会组织了对GB /T 9452—1988 标准的修订，总结国内贯标的经验，参考国内外相关标准的最近版本，对GB /T 9452—1988 和JB /T6049—1992 进行合并和修订，编制了全新的GB/T9452—2003 标准。
热处理炉有效加热区测定方法
热处理炉有效加热区测定方法1、适用范围本规程规定了铸钢件用热处理炉有效加热区的测定方法。
本规程适用于铸钢件退火、正火、淬火、回火热处理炉工况的空载测试及有效加热区的评定。
2、引用标准：GB/T16923 钢件的正火与退火GB/T16924 钢件的淬火与回火GB/T9425 热处理炉有效加热区测定方法GB/T2614 镍铬—镍硅热电偶丝GB/T4989 热电偶用补偿导线GB/T4990 热电偶用补偿导线合金丝GB/T7232 金属热处理工艺术语GB/T16839.2 热电偶第2部分：允差GB/T18404 铠装热电偶电缆及铠装热电偶3、术语本规程引用的术语为GB/T9425、GB/T7232中的术语。
3.1 工艺规定温度根据工件热处理的目的和材料种类，由热处理工艺规定的加热温度。
3.2 保温温度在工艺规定温度下保持必要的时间，工件或加热设备内加热介质的温度。
3.3 保温精度实际保温温度相对于工艺规定温度的精确程度，用相对于工艺规定温度的允许最大温度偏差表示。
3.4 有效加热区经温度检测而确定的满足热处理工艺规定的温度计保温精度的工作空间。
4、铸钢厂热处理炉的保温精度表1 热处理炉保温精度炉子名称 热处理炉类别 有效加热区保温精度℃ 仪表指示精度不低于%1#热处理炉 Ⅲ ±10℃ 0.52#热处理炉 Ⅲ ±10℃ 0.53#热处理炉 Ⅲ ±10℃ 0.54#热处理炉 Ⅲ ±10℃ 0.55#热处理炉 Ⅲ ±10℃ 0.56#热处理炉 Ⅲ ±10℃ 0.57#热处理炉 Ⅲ ±10℃ 0.55、测温装置5.1 热电偶及补偿导线根据检测温度计要求的保温精度，按表3选择热电偶，热电偶应符合GB/T2614。
补偿导线应符合GB4989、GB4990、GB/T18404的规定。
表2检测用热电偶热电偶名称 分度号 等级 使用温度℃ 允许偏差℃ 检定周期镍铬—镍硅 K Ⅱ 0-1200 ±0.75%t 半年注：t为被测温度表3检测用补偿导线热电偶分度号 补偿导线型号 补偿导线名称 代号 温度范围℃ 允差℃K KX 镍铬10-镍硅3延长型导线 KX-GS -20—100 ±1.55.2 检测仪器检测仪器用精度不低于0.5级，使用有纸记录仪—富士PHA88004-EA0YV 记录仪。
热处理炉有效加热区测定方法
GB/T 9452-2003热处理炉有效加热区测定方法1 范围本标准规定了热处理炉有效加热区的测定方法。
本标准适用于评定热处理炉内满足热处理工艺规定的回执温度及保温精度的有效加热区。
不适用于连续加热炉中没有固定的工艺规定加热温度或不要求保温精度的加热区。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准成达协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 2614 镍铬-镍硅热电偶丝GB/T 3772 铂铑10-铂热电偶丝GB/T 4989 热电偶用裣导线GB/T 4990 热电偶用补偿导线合金丝GB/T 4993 镍铬-铜镍（康铜）热电偶丝GB/T 7232 金属热处理工艺术语GB/T 16839.2 热电偶第2部分；允差JB/T 8205 廉金属铠装热电偶电缆JB/T 8901 贵金属铠装热电偶电缆3 术语和定义本标准除采用GB/T 7232规定的定义外，采用下列定义。
3.1工艺规定温度 process temperature根据工件热处理的目的和材料种类，由热处理工艺规定的加热温度。
3.2保温温度 soaking temperature在工艺规定温度下保持必要时间，工件或加热设备内加热介质的温度。
3.3保温精度 temperature precision实际保温温度相对于工艺规定温度的精确程度，用相对于工艺规定温度的允许最大温度偏差表示。
3.4有效加热区 work zone在加热炉中，经温度检测而确定的满足热处理工艺规定温度及保温精度的工作空间。
3.5假定有效加热区 previewde work zone为判断热处理户的有效加热区，在进行检测前，根据热处理炉的结构、控制方式及其他条件而预先1GB/T 9452-2003假定的测温空间，一般为热处理炉制造厂或有关标准规定的工作空间。
热处理炉炉温均匀性检测操作规程
7.相关记录
炉温均匀性检测计划表 《RCLL-001》
炉温均性检测记录表 《RCLL-002》
编制
日期
审核
日期
批准
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
炉温均匀性测量记录表
炉子名称
设备 编号 设备 型号
车间
检测日期
假定有效加热区尺寸 /mm
装载量及气氛
设定温度/℃
测量结果
时间
温度传感器真实温度/℃ 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10#
实施条件
最大值 最小值 最大偏差 结论 检测者 备注
审核者
批准者
6.3.5 准备 TUS 炉温均匀性检测表按照热电偶排布进行排列记录，进行准备。
编ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 审核 批准
日期 日期 日期
标记 处数
更改文件号
签字
日期
热处理炉温均匀性测试作业规程
共2页
第2页
6.3.6 准备工作就绪,依据产品的热处理工艺设置仪表的工作参数,热处理炉开始工作,当控温仪仪表或 TUS 热电偶中任意一个测量 点温度达到测试温度公差下限前，数字记录仪开始记录数据,每 5 分钟记录一 次，所有热电偶测量的数据(测量间隔最大不超过 5 分钟)，应至少连续记录 6 组数据。数字记录仪的数据记 录格式如附件炉温均匀性检测记录表。
实施条件
编号：
最大值
最小值
最大偏差
结论
合格
检测者
备注
标准(偏差): ±10℃
审核者
批准者
炉温均匀性测量记录表
编号：
炉子名称
炉子 编号 设备 型号
车间
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热处理炉有效加热区检测规定
一、实施条件和测定周期
1.1 实施条件
热处理炉凡属下列状况之一者，均应测定有效加热区：
a) 新添置的热处理炉首次应用于生产；
b) 经过大修或技术改造的热处理炉；
c) 热处理炉生产对象或工艺变更，需要改变保温精度时；
d) 控温或记录热电偶位置变更时；
e) 定期或临时进行有效加热区检测时。
1.2 测定周期
热处理炉有效加热区的测定周期和炉温仪表检定周期如表1所示
单位为月
二、检测方法
2.1 检测要求
⑴热处理炉有效加热区的检测，一般情况下采用空载试验，特殊要求时可以装载试验
(半载试验或满载试验)。
⑵测试时，热处理炉应以常用升温速度升温，真空炉采用常用真空度。
2.2 检测点数量和位置
热处理炉有效加热区温度检测点的数量和位置按照热处理炉的形式和假定有效加热区的尺寸来确定。
2.3 检测温度
以常用的工艺规定温度为检测温度范围，检测温度根据检测温度范围按表2规定确定。
2.4 检测顺序及方法
⑴校正检测仪器、热电偶、补偿导线，热电偶应提供误差值。
⑵测量装置的接线
a) 用适当的方法按需要将热电偶牢固地绑扎在测温架的每个测温位置上。
b) 将热电偶参考端引出炉外，在方便的位置通过补偿导线、切换开关、铜导线与检测
仪器联接。
应防止由于引出线安装不当而影响炉温测量。
c) 装载试验时，热电偶测量端应尽可能和工件接近。
⑶温度测定
a) 空载试验或装载试验时，不得升到高于检测温度后再降到检测温度。
b) 所有测定点的温度，在到达检测温度及其保温精度范围内的最低温度之后，以表3
规定的时间间隔及测定次数测量各点温度。
c) 测温得到的读数进行修正后得到实际温度值，以这些值来判断各位置的保温精度是
否满足要求。
d) 如果测温点的温度偏差超过保温精度范围，允许适当延长检测温度下的保温时间，
但一个检测温度点的保温和检测总时间不得超过2 h。
表3 检测时间间隔和测量次数
2.5 重复检测
⑴按规定的方法所测得的数据，其中有一个测温点的保温精度不能满足要求时，应改
变假定有效加热区或对热处理炉进行调整后再作重复检测。
⑵在炉子降低精度类别使用时，在满足新的保温精度条件下可以不进行重复检测。
三、有效加热区的评定
⑴通过上述方法检测，假定有效加热区各点的温度均在工艺规定的保温精度范围内时，
则该空间为相对于该工艺的有效加热区。
⑵根据保温精度，对照表4进行热处理炉类别的划分。
表4热处理炉按保温精度分类及其技术要求
四、记录
有关检测结果应包含如下内容：
a) 实施条件及空载或装载情况；
b) 热处理炉的名称、型号、类别、主要技术参数、制造单位及日期；
c) 常用温度、检测温度及保温精度；
d) 测温装置的名称、型号、类别、精度；
e) 假定有效加热区尺寸及检测点示意图；
f) 使用的气氛或盐浴类型(成分、特性)；
9) 装载试验的装载量、装炉型式、运料速度、工件特性(材料、形状、尺寸及重量等)；
h) 各检测点测温的时间及温度显示值，数据处理；
i) 有效加热区判定结果及检测结果不能满足要求时的处理方式；
i) 检测日期；
k) 责任者(检测者、审核者、批准者姓名)。
五、管理
⑴热处理炉有效加热区测定的全部原始记录，应按各单位技术管理制度存人档案。
⑵热处理炉有效加热区的标志应悬挂于该炉的明显处。
⑶正常情况下，有效加热区检测周期按表2规定执行，超过有效使用期限的热处理炉
必须停止使用。
⑷有效加热区经测定合格后，控温热电偶和记录热电偶的插人深度应作明显标记，位
置必须固定，直至下次有效加热区测定之前不得挪动，否则必须重新测试。
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