CN114810784A - 一种石墨螺母的高温固定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种石墨螺母的高温固定方法,涉及材料领域,所述的高温固定方法包括以下步骤:S1:石墨螺母的侧面设有一注入孔;S2:将α型碳化硅粉、硅粉、酚酫树脂胶联剂及碳粉充分搅拌,得到固定剂;所述的固定剂中α型碳化硅粉与硅粉、酚酫树脂胶联剂、碳粉的质量比为1:(0.5—4):(1—5):(0.5—4);S3:将S1处理后的石墨螺母旋入安装到适配件后,将S2的固定剂注入至注入孔内,直至溢出螺纹槽内;S4:将S3处理后的石墨螺母在250℃—350℃停留1h‑3h;S5:将S4处理后的石墨螺母升温至1400℃—1800℃,在注入孔处形成高于螺纹的凸点。本发明的高温固定方法可以解决的真空炉中因螺母松动虚接频繁闪弧的问题,保证了真空炉运行平稳。

Description

一种石墨螺母的高温固定方法
技术领域
本发明涉及材料领域,尤其涉及一种石墨螺母的高温固定方法。
背景技术
在真空高温热场中,有来自多方面运行振动的影响,螺母作为重要的紧固件连接件,一般都是配套螺丝、螺栓使用。高温热场中的振动会导致热场内连接螺母的松动。例如炉体平台的振动、变压器的运行振动、车间行车等运行的振动、炉内气流的扰动等。可见,螺母松动的后果极为严重,会导致电极虚接闪弧,电弧温度高达5000℃,直接造成了内部电极杆熔断、陶瓷熔化,进一步靠壁,甚至使得整个热场及所在的炉体报废,损失严重。如何让螺母防松,便成了安生经济生产的重中之重了。
发明内容
为解决上述现有技术的不足,本发明提供一种石墨螺母的高温固定方法,具体包括以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种石墨螺母的高温固定方法,包括以下步骤:
S1:石墨螺母的侧面设有一注入孔;
S2:将α型碳化硅粉、硅粉、酚酫树脂胶联剂及碳粉充分搅拌,得到固定剂;所述的固定剂中α型碳化硅粉与硅粉、酚酫树脂胶联剂、碳粉的质量比为1:(0.5—4):(1—5):(0.5—4);
S3:将S1处理后的石墨螺母旋入安装到适配件后,将S2的固定剂注入至注入孔内,直至溢出螺纹槽内;
S4:将S3处理后的石墨螺母在250℃—350℃停留1h-3h;
S5:将S4处理后的石墨螺母升温至1400℃—1800℃,在注入孔处形成高于螺纹的凸点。
进一步的,所述的α型碳化硅粉与硅粉的质量比为1:(0.8—2)。
进一步的,所述的α型碳化硅粉与酚醛树脂胶联剂的质量比为1:(1.5—3)。
进一步的,所述的α型碳化硅粉与碳粉的质量比为1:(0.8—2)。
进一步的,所述的S4步骤中的温度为280℃—320℃,停留时间为1.5—2.5h。
进一步的,所述的S5步骤中的温度为1550℃—1750℃。
进一步的,所述的S4步骤中的温度为300℃;所述的S4步骤中的停留时间为2h;所述的S5步骤中的温度为1650℃。
进一步的,所述的固定剂中α型碳化硅粉与硅粉、酚酫树脂胶联剂、碳粉的质量比为1:1:2:1。
第二方面,提供一种螺母固定结构,将石墨螺母采用第一方面所述的石墨螺母的高温固定方法与适配件进行固定,所述的适配件包括发热体、下连接板;所述的下连接板上设有通孔,所述的发热体套设在通孔内,发热体上设有外螺纹,两个石墨螺母分别设于下连接板的两侧并与发热体螺纹连接。
进一步的,所述的石墨螺母、发热体、下连接板均为等静压石墨材质。
本发明充分利用真空炉的运行原理及加热器的材质组成,以烧结固化的思路结合现有的实践经验阻止螺母松动。本发明提出的一种石墨螺母的高温固定方法,以α型碳化硅粉、硅粉、酚酫树脂胶联剂及碳粉组分按一定质量比例混合,制备成固定剂。多种组分互相配合,使得固定剂具备耐高温性能。本发明通过两次升温,第一次升温使得酚醛树脂胶联剂充分碳化,第二次升温使得硅粉熔融与碳粉反应生成β型碳化硅。本发明通过将机械连接与粘接相结合,从而有效提高紧固件的防松动能力。从真空炉内的应用效果来看,原先因螺母松动虚接频繁闪弧的情况没有了,真空炉运行平稳经济运行周期明显加长,体现较好的安全性和经济性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的螺母固定结构示意图。
图中标识说明:
1-石墨螺母;2-发热体;3-下连接板;4-注入孔。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
为了更充分理解本发明的技术内容,下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明。
螺母固定结构
请参阅图1所示的螺母固定结构示意图,适配件包括发热体2、下连接板3,下连接板3上设有通孔,发热体2套设在通孔内,发热体2上设有外螺纹,两个石墨螺母1分别设于下连接板3的两侧并与发热体1螺纹连接。石墨螺母1、发热体2、下连接板3均为等静压石墨材质。注入孔4设置在石墨螺母1的侧面,注入孔4为M5通孔。
石墨螺母的高温固定方法
S1:石墨螺母的侧面设有一注入孔;
S2:将α型碳化硅粉、硅粉、酚酫树脂胶联剂及碳粉充分搅拌,得到固定剂;所述的固定剂中α型碳化硅粉与硅粉、酚酫树脂胶联剂、碳粉的质量比为1:(0.5—4):(1—5):(0.5—4);
S3:将S1处理后的石墨螺母旋入安装到适配件后,将S2的固定剂注入至注入孔内,直至溢出螺纹槽内;
S4:将S3处理后的石墨螺母在250℃—350℃停留1h-3h,使得酚醛树脂胶联剂充分碳化;
S5:将S4处理后的石墨螺母升温至1400℃—1800℃,使得硅粉熔融与碳粉如下反应:C+Si→SiC;该反应生成β型碳化硅,在注入孔处形成高于螺纹的凸点。
实施例1
S1:石墨螺母的侧面设有一注入孔;
S2:将α型碳化硅粉、硅粉、酚酫树脂胶联剂及碳粉充分搅拌,得到固定剂;所述的固定剂中α型碳化硅粉与硅粉、酚酫树脂胶联剂、碳粉的质量比为1:1:2:1;
S3:将S1处理后的石墨螺母旋入安装到适配件后,将S2的固定剂注入至注入孔内,直至溢出螺纹槽内;
S4:将S3处理后的石墨螺母在300℃停留2h;
S5:将S4处理后的石墨螺母升温至1650℃,在注入孔处形成高于螺纹的凸点。
实施例2
S1:石墨螺母的侧面设有一注入孔;
S2:将α型碳化硅粉、硅粉、酚酫树脂胶联剂及碳粉充分搅拌,得到固定剂;所述的固定剂中α型碳化硅粉与硅粉、酚酫树脂胶联剂、碳粉的质量比为1:0.5:1:0.5;
S3:将S1处理后的石墨螺母旋入安装到适配件后,将S2的固定剂注入至注入孔内,直至溢出螺纹槽内;
S4:将S3处理后的石墨螺母在250℃停留1h;
S5:将S4处理后的石墨螺母升温至1400℃,在注入孔处形成高于螺纹的凸点。
实施例3
S1:石墨螺母的侧面设有一注入孔;
S2:将α型碳化硅粉、硅粉、酚酫树脂胶联剂及碳粉充分搅拌,得到固定剂;所述的固定剂中α型碳化硅粉与硅粉、酚酫树脂胶联剂、碳粉的质量比为1:4:5:4;
S3:将S1处理后的石墨螺母旋入安装到适配件后,将S2的固定剂注入至注入孔内,直至溢出螺纹槽内;
S4:将S3处理后的石墨螺母在350℃停留3h;
S5:将S4处理后的石墨螺母升温至1800℃,在注入孔处形成高于螺纹的凸点。
对比例1
对比例1与实施例1不同的是固定剂中α型碳化硅粉与硅粉的质量比为1:6,其余条件均相同。
对比例2
对比例2与实施例1不同的是固定剂中α型碳化硅粉与酚酫树脂胶联剂的质量比为1:7,其余条件均相同。
对比例3
对比例3与实施例1不同的是固定剂中α型碳化硅粉与碳粉的质量比为1:6,其余条件均相同。
对比例4
对比例4与实施例1不同的是固定剂中不含α型碳化硅粉,其余条件均相同。
对比例5
对比例5与实施例1不同的是固定剂中不含酚醛树脂胶联剂,其余条件均相同。
对比例6
对比例6与实施例1不同的是固定剂中不含α型碳化硅粉和酚醛树脂胶联剂,其余条件均相同。
对比例7
对比例7与实施例1不同的是S4中的温度为250℃,反应时间为1h,其余条件均相同。
对比例8
对比例8与实施例1不同的是S5中的温度为1450℃,其余条件均相同。
真空炉闪弧情况测试
对实施例1-3、对比例1-8的螺母固定结构置于真空炉中,观察通过石墨螺母的高温固定方法处理后的真空炉闪弧情况,测试结果如下表所示:
表1实施例1-3、对比例1-8的真空炉闪弧情况
Figure BDA0003665446830000061
Figure BDA0003665446830000071
以上测试结果表明,采用复合的α型碳化硅粉、硅粉、酚酫树脂胶联剂及碳粉,有利于改善真空炉中因螺母松动虚接频繁闪弧的情况,真空炉运行平稳、经济运行周期明显加长,体现较好的安全性和经济性。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种石墨螺母的高温固定方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:石墨螺母的侧面设有一注入孔;
S2:将α型碳化硅粉、硅粉、酚酫树脂胶联剂及碳粉充分搅拌,得到固定剂;所述的固定剂中α型碳化硅粉与硅粉、酚酫树脂胶联剂、碳粉的质量比为1:(0.5—4):(1—5):(0.5—4);
S3:将S1处理后的石墨螺母旋入安装到适配件后,将S2的固定剂注入至注入孔内,直至溢出螺纹槽内;
S4:将S3处理后的石墨螺母在250℃—350℃停留1h-3h;
S5:将S4处理后的石墨螺母升温至1400℃—1800℃,在注入孔处形成高于螺纹的凸点。
2.如权利要求1所述的石墨螺母的高温固定方法,其特征在于,所述的α型碳化硅粉与硅粉的质量比为1:(0.8—2)。
3.如权利要求2所述的石墨螺母的高温固定方法,其特征在于,所述的α型碳化硅粉与酚醛树脂胶联剂的质量比为1:(1.5—3)。
4.如权利要求3所述的石墨螺母的高温固定方法,其特征在于,所述的α型碳化硅粉与碳粉的质量比为1:(0.8—2)。
5.如权利要求4所述的石墨螺母的高温固定方法,其特征在于,所述的S4步骤中的温度为280℃—320℃,停留时间为1.5—2.5h。
6.如权利要求5所述的石墨螺母的高温固定方法,其特征在于,所述的S5步骤中的温度为1550℃—1750℃。
7.如权利要求6所述的石墨螺母的高温固定方法,其特征在于,所述的S4步骤中的温度为300℃;所述的S4步骤中的停留时间为2h;所述的S5步骤中的温度为1650℃。
8.如权利要求7所述的石墨螺母的高温固定方法,其特征在于,所述的固定剂中α型碳化硅粉与硅粉、酚酫树脂胶联剂、碳粉的质量比为1:1:2:1。
9.一种螺母固定结构,其特征在于,将石墨螺母采用如权利要求1-8任一项所述的石墨螺母的高温固定方法与适配件进行固定,所述的适配件包括发热体、下连接板;所述的下连接板上设有通孔,所述的发热体套设在通孔内,发热体上设有外螺纹,两个石墨螺母分别设于下连接板的两侧并与发热体螺纹连接。
10.如权利要求9所述的螺母固定结构,其特征在于,所述的石墨螺母、发热体、下连接板均为等静压石墨材质。
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