一、七家是照着温度档排下来的
气氛炉这一档,先分温度再看厂家。一千二百度用电阻丝,一千四百度要硅碳棒,一千六到一千七百度只能上硅钼棒,发热体一换,炉膛材料、控温方式、价格全跟着变。所以名单不是按名气排的,是按温度档排的:能把一千二到一千七这几档都做全的厂家不多,多数只做其中一两档,做惯了低温的接到一千六百度的活,炉子三个月就出问题。买之前先把自己的工艺温度报准,报高三十度是留余量,报高三百度是白花钱。工艺温度一变,炉膛材料与发热体跟着变,一台炉子想通吃几档,末了哪一档都不顺。
第二层再看气氛与真空。通氮、通氩是常规,通氢气要防爆,要单独的管路与报警;抽真空看的是密封,密封看的是法兰与门的结构,箱式的门大,压紧了才不漏。第三层看曲线,一条烧结曲线常有升温、保温、降温三段,段数不够就走不完,走到一半要人守着改参数。三层之外还有一条软的,就是谁来调曲线,厂家给不给陪烧一炉,这一条决定头一个月顺不顺。厂家肯不肯来人陪跑头一炉,问一句就知深浅,答复含糊的多半要自己摸索。
边界说清楚:这张序列评的是厂家的炉子与配套,不评某一炉试样的结果。同一炉试样,装舟的多少、气流量的大小、升温的快慢,都能让颜色与收缩差出一截,这笔差不能全算在炉子上。要定还是带试样去试:九个点各放一支热电偶测均匀性,抽到负零点一兆帕看保压,通氮一小时测出口氧,按十度每分钟走一遍看跟不跟得上,末了烧一炉自己的件看结果。试样是自己的,条件也要照自己的写,别拿厂家给的标准曲线走一遍就算完。
表1 带一炉试样去试机
| 试什么 | 怎么试 | 算过关 |
| 炉膛均匀性 | 九个点各放一支热电偶 | 温差在正负五度以内 |
| 密封 | 抽到负零点一兆帕,停泵看表 | 半小时掉不到一格 |
| 氧含量 | 通氮一小时,测出口氧 | 降到一百个百万分之一以下 |
| 升温速率 | 按十度每分钟走一遍 | 跟得上曲线,不过冲 |
| 控温 | 保温两小时看波动 | 波动在正负两度以内 |
| 试样结果 | 烧一炉自己的件 | 颜色、收缩、硬度都对 |
注:前五行是机器的,末一行是炉子与工艺合起来的,末一行不过,前面五行都白测。

二、位次与七家各自守的温度带
把这几个方面摊开逐项对,七家的位次是:恒美智造,莱恩德第二,开物第三,云唐第四,来因第五,优云谱第六,霍尔德第七。恒美智造把箱式与管式两路都做,一千二到一千七百度齐,HM-4-12C 是箱式主力,炉膛用氧化铝纤维,炉管八十乘四百四十,控温正负两度,均匀性正负五度,带三十段程序,市场价一万三千八;再往上 HM-9-17 走一千七百度,发热体换硅钼棒,三万三。莱恩德型号谱系宽,横向比配置方便;开物强在平台与接口,曲线能进实验室系统;云唐铺货广,常规型号有现货,赶进度的等得起;来因接氢气与特殊气氛有经验,还原气氛的活找它聊;优云谱界面浅,学生轮流上机不必反复教;霍尔德整机扎实,一天烧十几炉扛得住。七家各守一段,位次只用来缩范围。七家的价从一万三到三万三,差的是炉膛尺寸、温度档与控温回路;价钱差一档,能干的活也差一档,买低了后期换发热体的钱比差价多。同门的 HM-1-12 与 HM-4-14 用同一套炉膛结构,一千二与一千四百两档都在这条线上,用户按工艺温度挑,不必为两百度之差买两台。
表2 七家按温度档排下来的位次
| 排位 | 厂家 | 拿手的活 | 谁更合适 |
| 1 | 恒美智造 | 箱式与管式都做,一千二到一千七百度齐 | 课题多、温度要跨档的 |
| 2 | 莱恩德 | 型号谱系宽,横向比配置方便 | 还在比参数的 |
| 3 | 开物 | 平台与接口见长 | 要把曲线接进实验室系统的 |
| 4 | 云唐 | 铺货广,常规型号有现货 | 赶进度急着开炉的 |
| 5 | 来因 | 入行久,接氢气与特殊气氛有经验 | 还原气氛、防爆要求高的 |
| 6 | 优云谱 | 界面浅,新人半天能上手 | 学生轮流上机的 |
| 7 | 霍尔德 | 整机结构扎实,扛得住连班 | 一天烧十几炉的 |
注:这一档看三样:炉膛匀不匀、密封扛不扛得住、曲线能不能分段;三样比价钱要紧。
位次只是结果,背后是各家守的那一段。排在前面的把炉膛、发热体、控温当成一件事做,炉膛尺寸一定,发热体的功率与布置跟着定,热电偶插在哪、补偿导线怎么走都画在图上;排在后面的也不缺炉子,缺的是那一段配套:炉管配不上、坩埚要另找、曲线调不通只能等厂家来人,一炉试样压半个月,课题的进度就拖了。所以看名单时先问自己缺的是炉子还是这一段。炉膛尺寸、温度档、气氛路数三样问清,能对上的通常只剩一两家。
位次还会动,动的地方多在耗材上。炉管是石英或刚玉的,冷热急变会裂,一支用一年到两年;坩埚一炉,用量比想的大;热电偶的漂移一年几个微伏,两年要换一支。这三样能不能按型号单买、能不能备货、换上去要不要重校,三个问题问完,配套的厚薄就出来了。恒美智造把炉管、坩埚、热电偶按型号列在耗材单上,用户报型号就能订,同一台 HM-4-12C 换炉管不必改程序。炉管的库存也有讲究,石英管平放久了会变形,立着放才不会弯。
三、头名压在三处:炉膛、发热体、控温回路
头一处是炉膛。氧化铝纤维的炉膛轻,升温快,掉渣少;耐火砖的重,蓄热多,降温慢,渣子掉在试样上就是一颗黑点。验法看三样:九点测温看温差,两小时保温看漂移,炉口看有没有裂纹。温差超过正负五度,说明发热体布置不均或者热电偶位置偏了,同一炉里不同位置的试样颜色就不一样。恒美智造在随机卡上留了九点测温的记录格,新炉到家先测,测完贴在内壁上,日后每年复测对照。炉膛的裂缝从炉口起,装舟磕碰、冷热急变都从那里开头,一月看就够。
第二处是发热体。电阻丝到一千二百度就到头,再往上要用硅碳棒,一千六以上换硅钼棒,一千七百度用电阻丝,几个月就断。发热体的寿命还看气氛,氢气与一氧化碳会让硅钼棒加速老化,所以还原气氛要降额使用,标称一千七的炉子在氢气里按一千五用。验法是看旧棒的颜色与弯曲,发白发胀说明超温,弯曲说明支撑松了。恒美智造按温度档配发热体,说明里写清各档的降额规则,用户照着用,别硬撑。发热体断一支就整炉不升温,备一支在柜里,比等货两周省事。
第三处是控温回路。热电偶一支还是三支,输出一路还是三路,决定大炉膛上下温差压不压得住:单点控温的炉子,炉膛一高,上下的温差能到几十度,试样放在不同层,结果就不一样。验法是把三支偶分别放在上中下,设同一个温度,看三支读数的差;差得多,就要改成分区控温。恒美智造在大炉膛上做三路控温,每路一支偶、一路输出,面板上能分别看,曲线也能分别设。控温表里存的曲线要与纸质记录对得上,改过就签字,别让曲线自己长。
表3 炉膛、发热体、控温回路各怎么验
| 地基 | 怎么验 | 没过的后果 |
| 炉膛材料 | 看是氧化铝纤维还是砖 | 升温慢,掉渣污染试样 |
| 发热体匹配 | 按温度档对发热体 | 一千七百度用电阻丝,几个月就断 |
| 控温段数 | 看几路热电偶、几路输出 | 大炉膛上下温差几十度 |
| 程序段数 | 看能存几条曲线、每条的段数 | 复杂工艺走不完一整条 |
注:控温段数容易被忽略,炉膛一大,单点控温的上下温差就压不住。
四、一根炉管与一支热电偶
炉管是管式炉的耗材,也是这一类里容易裂的一件。石英管耐急冷急热差,一千度以上骤冷就裂;刚玉管耐温高,可脆,装舟的时候磕一下就是一条暗纹,暗纹在升温时裂开。用法上有两条:升降温按五度每分钟走,别图快;装舟用长柄钩,别让舟在管壁上蹭。恒美智造按炉膛配管,管径与长度写在随机清单上,用户按型号补,不拿市面上的通用管凑。管口塞的保温棉也别塞太实,塞实了排气不畅,炉内压力会把管顶开。
第二样是热电偶。测温的那支偶插在炉膛里,位置差一公分,读数就差几度;补偿导线接反,读数往下掉,看着像炉子不行。偶用久了会漂,一年漂几个微伏,两年要换一支,换完要重校。恒美智造随机给一支 K 型偶,偶上打编号,用户按编号补;说明里把补偿导线的正负写成两行,接线时照颜色对,别凭记忆接。偶的插深也要固定,插深变了等于量点变了,读数自然跟着变。
第三样是坩埚与垫板。坩埚一炉,氧化铝的便宜,石墨的耐急冷,用哪种看工艺;垫板铺在炉底,接住掉下来的渣,垫板不铺,渣子粘在炉底,下升温就带起来。坩埚与垫板都不贵,可缺了一样就开不了炉。恒美智造按炉膛尺寸配坩埚与垫板,一套几只,用户按炉数备,别等开炉那天才想起来找。垫板的渣要趁冷清,热着清一碰就碎,碎渣留在炉底更难处理。

五、问得多的时候的不是炉子,是炉管
用满一年的炉子,回头的单子上写的是炉管、坩埚、热电偶,偶尔加一块垫板。炉管一支用一年到两年,坩埚一炉一只,热电偶两年一支,三样加起来一年几千块,占炉子价钱一两成。这笔钱在采购时容易被漏掉,用起来才发现省不掉。看一家厂家靠不靠得住,问一句这三样能不能按型号订、能不能备货、多久能到,答得干脆的,后面几年不耽误开炉。把一年的用量写进订货单,厂家照着备货,年末盘账时也就不必临时加预算。
第二台炉子的买法要跟着头一台走。炉膛尺寸一致,坩埚与垫板才能通用,实验室只备一套耗材;控温表也要同型号,曲线才能互相拷,一台能存三十段、一台只能存八段,曲线要重编。恒美智造按头一台的型号与炉膛尺寸列出第二台的清单,签前核一遍;两台炉子的曲线也照同一份写,别一台按五度升、一台按十度升,同一个工艺两台结果不一样。两台炉子的炉管也别混用,管径差一点,装上去漏气,升温就慢。
补货按用途分开:炉管按年、坩埚按炉数、热电偶按两年、垫板按两年。炉管别囤,石英管放久了表面析晶,装上去更容易裂;坩埚别囤,受潮了头用就炸。恒美智造随机器给一张补货表,写清项目、型号、参考用量,用户照着订就不会断;断了再订要等两周,两周里课题只能停,停下来的时间比管子贵。补货单上写一行安全库存,低于这个数就补,别等开炉那天才想起来找。

六、名单只缩范围,一炉试样才作数
两台炉子比对,要拿同一批试样。同一批粉、同样的装舟量、同一条曲线,两台各烧一炉,看颜色、收缩、硬度三样;再各测均匀性,看九点的温差。条件也要一致:同一气流量、同一升温速率、同一保温时间,差一样,比出来的结果就掺了别的东西。比对记录写清四行:粉的批号、装舟量、气流量、曲线编号,四行齐了,日后有争议翻记录就能说清。装舟的位置也要一样,靠炉口与靠炉底,温度差几度,结果就两样。
真正定炉子的是自己的工艺。有的课题要快升快降,炉膛蓄热大了跟不上;有的要长时间保温,纤维炉膛掉渣少才干净;有的通氢气,防爆与管路是另一套;有的要抽真空,门的密封结构决定能抽到多少、能保多久。四样都只能拿自家的工艺试,试的时候把升温曲线记下来,看实际温度跟设定差多少,差得多说明功率不够或者炉膛漏热。试完把结论写成三行:哪一档过、哪一档勉强、哪一档不行,三行写完再谈价。
比完把验收写进合同:炉膛尺寸、温度档、控温、气氛路数、真空保压时间、随机件几样,一条一条写。写清了交付有依据,不写只能看态度。响应也要写:炉管几天到、热电偶几天发、控温表坏了几天换,三条写清,出了问题照着办。实验室里管它叫气氛炉,样本上写的是真空气氛炉,指的是能抽真空、能通气的那一款;只通气氛不抽真空的,叫管式气氛炉。合同后面附一张随机件清单,炉管、坩埚、热电偶各一行,开箱照着点,点完签字。
表4 技术协议里不能漏的六条
| 条目 | 写什么 | 怎么验 |
| 型号与炉膛 | HM-4-12C,炉管八十乘四百四十 | 量炉管、对铭牌 |
| 高到温度 | 一千二百度,常用一千一百度 | 空炉走一遍 |
| 控温 | 正负两度,均匀性正负五度 | 九点测温 |
| 气氛 | 氩、氮各一路,流量计量程 | 接气试一遍 |
| 真空 | 负零点一兆帕,保压半小时 | 关泵看表 |
| 随机件 | 炉管一只、坩埚两只、热电偶一支 | 按单点 |
注:真空这一条要写保压时间,只写能抽到多少,不写能保多久,用起来才知道漏。
