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真 空炉控制系统的调试


文章作者:admin 上传时间:2017-5-8 16:57:58 点击数:

随着我国航空、航 天等高科技领域的不断发展,对 一些高精度的零部件需要采用真空钎焊的方法来实现其连接,特 别对于异种材料的连接其更具优越性。 为了提高工作效率,我 们为用户设计了双室真空钎焊炉,其 中加热和冷却分室进行,这 样便缩短了真空焊接过程,即炉加热焊接完成后,通过传动机构,从加热室取 出 焊接后的零件进入冷却室进行冷却,这 时加热室仍保持真空状态,且具有较高温度。零 件在冷却室很快就能冷却下来,出 炉后再从冷室装入第炉待焊接零件,进行 抽真空,当 真空度达到一定值后,把 第炉零件送入加热室,则 该炉就不用从室温开始加热,而是从较高温度加热,缩短了加热时间,同 时加热室也不象单室炉需要冷 却 到以下根据工艺要求设定出炉温度此既节约了能源又节省了时间。

  真 空钎焊炉是在真空气氛中进行钎焊的机电一体化设备,由真空系统和加热 系统组成,真 空系统用来满足真空钎焊工艺要求的真空度;当 真空度达到规定值时,可 进行真空钎焊的升温过程,加 热系统使零件加热并熔化钎料,完成零件钎焊, 其 过程由温控仪实施调控,加热过程完成后,进行冷却,当 炉内温度降至出炉温度时出炉,至 此便完成了整个真空钎焊全过程。

  真空钎焊机理真 空 钎焊是在真空气氛中不用施加钎剂而连接零件的一种先进工艺方法,可 以钎焊那些用一般方法难以连接的材料和结构,而得到致密、具 有优良力学性能和抗腐蚀性 能的钎焊接头。这种工艺不仅在航空、航天、原 子能和电气仪表等尖端工业中成为必不可少的生产手段,而且在石油、化工、汽 车和工具等有关机械制造领域中得到 了推广和普及。

  在钎焊过程中,钎料受热呈液体状态,通 过液体对固体的湿润作用,以 及钎焊间隙的毛细作用,使 液态钎料能够充分地流入并致 密 地填满全部钎焊间隙,并 与母材进行相互的物理化学作用,形成新合金,在冷凝结晶后,得到合格的钎焊接头。真 空在钎焊中所起的是保护、除气、净化和蒸发作 用。

  真 空钎焊与其他钎焊方法相比,具 有以下优点在全部钎焊过程中,被 钎焊零件处于真空条件下,不会出现氧化、增碳、脱碳和污染变质等现 象;钎 焊时零件整体受热均匀,热应力小,可 将变形量控制到最小程度,特 别适宜精密产品的钎焊;在 真空条件下易于释放出挥发性气体和杂质,使基体金属的性能 得到改善;焊 缝无气孔和夹杂等缺陷;可 一次钎焊多道临近焊缝,或多个组件;可 将热处理工序在钎焊过程中同时完成;可钎焊基本金属。

  电焊 机 双室真空钎焊炉的自动控制,控 制系统真空炉是实现真空钎焊工艺过程的必要设备,其 工作性能的良好与否,直 接影响到钎焊产品的质量,特 别是真空炉电气控制 系统的可靠性。该真空炉为双室炉,即 由加热室和冷却室组成,两 室之间由真空闸门隔开,在 冷却室中装有工件传送机构。从 真空钎焊工艺角度考虑,该真空炉应具 备以下控制条件:真空机组、充气系统、压力调节系统、冷 却系统和放气系统的手动及自动控制。

  控 制对象该真空炉结构,有关器件均由电气控 制柜进行控制。真空系统包括机械泵、扩散泵、主路阀、旁路阀、高真空阀、热 室真空阀和冷室真空阀等。机械泵为粗真空装置,它是一种变容泵,借助于叶片在泵 腔 中连续运转将气体吸入并压缩,最后由排气口排出,来实现抽气的目的,机 械泵的动力源是台三相交流电动机,控 制系统通过交流接触器的吸合与断开实现泵的工 作与停止。高 真空油扩散泵为高真空装置,它 是以扩散泵油为工作介质的高真空泵,其前级配有机械泵,在 扩散泵的下部装有一定量的扩散泵油,经扩散泵电炉加热 后,液体油变成油蒸汽,油 蒸汽由喷嘴高速喷射,此 时真空系统中的气体分子即向高速油蒸汽射流中扩散,并 被油蒸汽分子碰撞而获得动能,于 是气体分子就按照油 蒸汽射流的方向,从 上部喷嘴逐级压缩至前级,最后到达出气口,再 由前级的机械泵排至大气中,完成抽气动作。扩 散泵电炉由组电阻丝组成,分别通交流电,其电 源由交流接触器控制。

  加 热系统是由加热电源和加热元件组成,其 中加热电源选用磁性调压器,磁 性调压器是一种没有机械传动,无触点的调压 器,可 以带负载加热元件进行平滑无级调压,其 电压调节由直流激磁来控制,按 不同的控制信号实现闭环自控。直 流激磁电源由功率调控器双向晶闸管进行控制;温 控 仪通过热电偶检测到的炉温当前值与设定值之差,经运算后,输出个的直流信号,来 控制双向晶闸管的导通角,进 一步控制磁性调压器中的磁饱和电压,实现加热 电流的自动调控,使 得炉温与设定的加热曲线相吻合。当 炉内状态发生变化时,可 能会出现实际温度与设定值相偏离,这 时可通过温度控制仪中的自整定功能来纠正 其偏离量,使 其升温严格按照设定曲线进行。加 热元件是加热电源的负载,其材料选用高温钼带,可 长期工作于高温状态下。

  加 热元件的阻值要与磁性调压器相匹配,否 则会出现温度升不上去或磁调温升较高。加 热电源主电路为三相交流电源,由交流接触器控制,控 制电路由温控仪控制。

   在真空系统中,分 析判断漏气点比较困难,因为密封部位很多,但 往往漏气点易于出现在人为动过的地方。真空炉工作过程中,经 常运动的部位和经常开起的部 件,如 炉门要经常打开和关闭,在此过程中,可 能有杂物粘贴在炉门密封圈上,造成炉门密封不好,产生炉门漏气。逐步缩小范围,范围缩小以后,易于作出准确判 断,缩短维修时间。

  在具体维修过程中,尤 其是自己不熟悉的器件,要 记住拆卸顺序和过程,同 时要防止由于人为因素,造成器件的损坏。异常 情 况应急处理办法加热元件打火或短路。在加热过程中,出现打火时,加 热电流表的指针会幅度较大地摆动,且频率较高,在判断准确的情况下,要即时关断加热电 源,等炉温降下来以后,再进行检查处理。当 加热元件出现短路时,过电流保护器接通,自动切断电源,若炉内温度较高时,按 异常情况应急处理办法进行处理。

   异常断电。出现异常断电时,在 压缩空气正常供应的情况下,各级阀门快速关闭,如果是在高温状态下,要立即打开自来水,以冷却炉体、扩散泵和其他元器件, 同 时要打开扩散泵加热电炉的冷却水,以 便快速冷却扩散泵油。如 果既无循环水又无自来水的情况下,可 把扩散泵加热电炉尽快移出扩散泵底部位置,利于降低扩散 泵油温。

  结 论经现场调试运行验证,该真空炉控制系统,设计方案合理,运行良好。


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