7. Установка для термообработки титановых сплавов увн-45.

Печь вакуумная «УВН-45» предназначена для реализации операции вакуумного отжига крупногабаритных сварных конструкций. Вакуумный отжиг титановых конструкций обеспечивает: снижение содержания водорода до безопасного уровня и, как следствие, устранение склонности металла к водородной хрупкости; снятие нежелательных остаточных напряжений; максимально возможное сохранение циклической прочности; нанесение защитных плёнок; предотвращение наводораживания в процессе эксплуатации; сохранение геометрии отжигаемого изделия.

Необходимость вакуумного отжига диктуется следующими специфическими особенностями титановых сплавов: высокой склонностью к водородному замедленному разрушению; чувствительностью к остаточным растягивающим напряжениям, которые из-за направленной диффузии водорода могут привести к замедленному хрупкому разрушению; повышенной чувствительностью к концентраторам напряжений; неблагоприятным влиянием альфированной поверхности на ресурсные характеристики детали; значительным влиянием структуры материала на служебные характеристики конструкции.  

Корпус камеры нагрева представляет собой вакуумную камеру с водоохлаждаемой рубашкой. В качестве нагревателей применяются графитовые полые стержни в количестве 36 штук.

Корпус камеры состоит из 7 слоев листа металла, последний слой молибденовый. Камера оснащена вентилятором, теплообменником, системой экранов, направляющих поток газа, люком для загрузки и выгрузки садки. Между камерой нагрева и камерой охлаждения установлен герметичный теплоизолированный затвор.  Садка перемещается из камеры охлаждения в камеру нагрева и обратно устройством для подъема-спуска, приводимым в движение пневматическим приводом (приложение 3).

Загрузка садки в камеру осуществляется при помощи устройства для перемещения садки, включающего рельсовый путь и тележку с механическим грузоподъемным механизмом.[5]

Система водяного охлаждения обеспечивает подачу и слив воды, необходимой для охлаждения рубашек камеры нагрева и трубопроводов камеры охлаждения, а также для охлаждения систем вакуумных насосов в процессе проведения режима термической обработки и блока тиристоров в силовом шкафу.

Система водяного охлаждения подключается к цеховой системе водоснабжения. Контроль наличия воды по каналам осуществляется блоками контроля воды (БКВ-6) в комплекте с датчиками контроля воды (ДКВ-2), контролирующими проток воды на выходе. При отсутствии воды на сливе выдается аварийный сигнал.

Вакуумная система обеспечивает получение вакуума в камерах нагрева и охлаждения. Система состоит из линии форвакуумной откачки и линии создания высокого вакуума. На вакуумной системе все клапаны выполнены с пневматическим приводом.

Система управления (СУ) построена на базе современной компьютерной технологии и интегрирует весь поток информации: организация интерфейса с оператором-технологом (терминальная задача); последовательно-параллельное управление механизмами вакуумной системы (логическая задача); программное управление процессом нагрева (технологическая задача); идентификация состояния технологической системы (диагностическая задача); документирование технологического процесса (архивная задача); диспетчеризация приведенных выше задач (системная задача).

Управление работой системы на нижнем уровне производится от сертифицированного контроллера типа PLC Direct Logic DL-205, на верхнем уровне - компьютера промышленного исполнения с сенсорным экраном.

Нижний уровень СУ построен на базе одного каркаса D2-09B. Процессорный модуль D2-260 обеспечивает логические и технологические функции управления.

Аппаратные средства СУ позволяют реализовать закон автоматического управления практически любой сложности: ПИД, ПИД с элементами нечёткого регулирования, алгоритмы адаптивного управления.

Контроллер принимает сигналы от термопар, измеряющих температуру в камере нагрева. Каждый сигнал подвергается стандартной математической обработке: контроль на достоверность, масштабирование, выбраковка ложных измерений. Регулятор для управления нагревом реализован на базе магнитного усилителя, который получает сигналы от модуля F2-02DA-2 контроллера.[7]