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　　在使用、操作該設備前請詳細閱讀和了解本資料的說明及氨分解爐的說明在完全掌握操作的情況下然后進行操作。

　　一、結構簡介

　　該設備由加熱爐、電控部分及氫氣發(fā)生凈化裝置三大部分組成。

　?。?）加熱爐由爐體、傳送料機構、冷卻機構三部分組成。爐體外殼由鋼板和型鋼焊接而成，爐膛與爐殼之間采用耐高溫硅酸鋁纖維氈和超輕質耐火材料作隔熱保溫材料，保溫性好。爐膽采用OCr25Ni20Si2(310S)耐高溫合金材料焊接而成，配備伸縮裝置，提高爐膽使用壽命。電熱元件安裝采用上下分布，便于在高溫狀態(tài)下更換電器元件。傳送料機構由電磁調速機及級擺線針輪，滾桶傳動等組成。水冷機構由內層不銹鋼材料和外層A3材料焊接而成。

　　（2）電控部分

　　電控部分由加熱爐溫度控制和機械傳動控制及點火組成。溫度控制在三個加熱區(qū)設溫控點，采用日本富士儀表，PID方式控制固態(tài)繼電器進行控溫。

　　二、加熱爐的烘爐

　　設備安裝完成后，開始使用前必須進行各加熱區(qū)的烘爐工作，以除去爐襯內的水份，提高絕緣性能，加強爐襯結構強度，經烘爐后的爐襯還可減少在使用過程中因迅速升溫導致耐火材料發(fā)生開裂而損壞爐襯的現象。

　　烘爐時間按下表進行：

　　烘爐起點溫度(℃)保溫溫度(℃)保溫時間（小時）備注

　　0-250-400-550-615開動網帶開動水冷開動網帶開動水冷開動網帶開動水冷開動網帶開動水冷開動網帶開動水冷

　　注：（1）設備長期擱置（半年以上）重新使用時，應按以上規(guī)定進行烘爐。

　?。?）烘爐溫度升至300℃時應打開氮氣進行小流量排放，預防爐膽、網帶產生氧化物。

　　三．操作順序

　?。?）打開水冷室進出水閥門，控制進水流量大小。

　?。?）開啟3區(qū)加熱開關，設定調節(jié)控制溫度參數。

　?。?）調節(jié)調速器參數，開啟傳動網帶運轉。

　　（4）正常使用時，開爐按照如下加熱升溫臺階進行：

　　三區(qū)升溫至：300℃保溫30分然后升至615℃

　　550℃保溫30分然后升至615℃

　　615℃保溫30分然后升至所需溫度（階段升溫可減少爐罐加熱時溫度不均而變形，同時給予爐罐加熱時長度伸長速率有一緩沖，又可防止爐溫快速升溫，電熱元件表面溫度過高而損壞）。

　　（5）設備烘爐或開爐，當爐溫在300℃左右時應小流量通入氮氣（1-1.5m3/小時）超過500℃時逐步增加到4-8m3/小時，3.3爐加熱區(qū)結構爐加熱區(qū)結構有兩種：（1）由耐熱及保溫材料砌筑而成的爐膛內置馬弗套，馬弗套由耐熱合金鋼經成型焊接而成。這種結構由于密封性好，故節(jié)省保護氣，鋁制產品的焊接，由于焊接溫度低，不會有這方面的麻煩。（2）爐膛完全由耐熱及保溫材料砌筑而成，無馬弗套。這種結構的優(yōu)點是，由于無馬弗套，其爐膛使用壽命長，根據工廠經驗，5年或更長時間內，爐膛不必大修。3．4傳送機構對于連續(xù)式釬焊爐，傳送方式有兩種：（1）網帶傳送機構該機構由變頻調速器、電機、行星擺線減速器驅動主動輪、導向輪托輥及張緊裝置來完成網帶的定向運動。傳送速度一般在100~500mm/min之間可調，它具有結構緊湊，傳送平衡、可靠等特點。工人操作簡便，自動化程度高。缺點是，在鋼制零件的銅釬焊時，網帶在高溫下工作，產生熱蠕變，網帶越拉越長，要不斷調整張機構，張緊裝置調整量不足時，要剪切鏈條，*終導致失效。而且，由耐熱鋼制成的鏈條高溫加熱后，晶粒粗大變脆、易斷，剪接困難。但對于鋁制產品的焊接，由于焊接溫度低，不產生此麻煩。（2）推舟機構這種機構的進料口開在爐的側面，將擺放工件的舟板從側口推入爐內，爐體長度方向上有一氣缸，將舟板向前推進后，缸桿退回，再續(xù)另一個舟板，如此復一舟推一舟，工件從進料區(qū)進入釬焊區(qū)、冷卻區(qū)直至出爐口。它和網帶結構均連續(xù)傳送，只不過網帶勻速傳送，推舟為步進式傳送。它的優(yōu)點是傳送結構簡單，一個氣缸即可，無網帶高溫蠕變之慮。舟板一般為石墨制成，價格便宜，不足之處是工人裝卸工件略顯麻煩。4、連續(xù)式氣體保護釬焊爐的應用由于連續(xù)式氣體保護釬焊爐類型較多，所焊工件品種也較多，不能一一列舉，現以鋁制散熱器的焊接為例，介紹這種釬焊爐及其產品的焊接。這種釬焊爐總長一般均在20~30m以上，一般由以下幾個部區(qū)組成：（1）噴淋釬劑區(qū)工件擺放在傳送帶上，傳送帶以一定的速度勻速傳動，工件進入噴淋釬劑區(qū)時，門架上一個噴頭以一定的角度向下噴混合好的釬劑水混合液。釬劑一般采用Noclok無腐蝕釬劑。釬劑濃度在5%～25%范圍內，液體釬劑在毛細作用下滲入釬焊縫隙，多余的的釬劑在重力作用下從工件非連接面上脫落。（2）空氣吹落區(qū)工件隨網帶運動進入該區(qū)。由于工件上的多余釬劑僅靠重力脫落有限。在該區(qū)用風機向工件上吹風，以使多余的釬劑吹落掉。這兩區(qū)吹落的釬劑落入接水槽中經泵抽至釬劑儲罐。循環(huán)使用。（3）干燥區(qū)該區(qū)的作用是清除釬劑中的水分及工件表面吸附的空氣水分，防止工件攜帶空氣水分有害氣體直接進入釬焊爐高溫區(qū)，導致金屬表面氧化。同時，工件及夾具因受熱不均發(fā)生變形。干燥區(qū)溫度一般≤110℃。（4）加熱區(qū)典型的釬焊爐加熱區(qū)長度一般為7～8m左右，分4個控溫段。每個控溫段加熱元件熱功率獨立可調，可靈活的設置各控溫段的溫度，保證工件在*短的時間內均勻地升至釬焊溫度。工作升至*高溫度后有一段非加熱區(qū)，其長度約為1～1.2m。整個釬焊加熱區(qū)設置10個測溫點，監(jiān)測爐溫的變化。各控溫段溫度，工作傳送速度等焊接參數設定、測量、反饋控制以及生產程序，采用CPU計算機及PLC實現。3、連續(xù)式氣體保護釬焊簡介3．1保護氣氛目前在汽車行業(yè)應用的釬焊爐，其保護氣氛有四種，即氮分解氣氛、石油液化氣燃燒氣氛，高純氮氣及氮基可控氣氛。3．1．3氮基可控氣氛所謂氮基可控氣氛是指氣氛中90%以上為氮氣，10%以下為活性氣體，而且兩氣體的比例可調，其中進入爐膛的氮氣純度要達5個9以上。瓶裝氮氣或小型的制氮機的氮氣純度一般為99．5%，要使其純度達到99．9995%，必須對其加以純化處理，純化原理如下：ＣＨ3OH→ＣＯ+２Ｈ2↑２ＣＯ+Ｏ2→２ＣＯ2↑２Ｈ2+O2→２Ｈ2Ｏ采用甲醇裂解產生的CO、H2和氮氣中的氧反應，除掉氮氣中的氧，從而使氮氣純度達99.9995%，而多余的ＣＯ和Ｈ2(1%～１０％可調)作為活性氣氛進入爐內起到保護釬焊的作用。汽車零部件中的鋼制零件均可采用上述保護氣氛。該氣氛的特點：（1）安全。氣氛中含有90%以上氮氣，還原性氣體僅占10%，其安全性顯而易見。（2）節(jié)能，方便。一般大型工廠有氮氣管道，只要將氮氣接到釬焊爐上的氮氣凈化裝置即可使用。無氮氣管道的，困采用小型制氮機?？諝饨洑怏w壓縮后進入分子篩，經分子篩吸附即可得到氮氣。這種制氮法即PSA法，設備簡單，成本低，推廣前景很好。3．1．4高純氮氣瓶裝氮氣或制氧機產生氮氣，如上所述一般純度達99.5%，但在汽車鋁制散熱器、汽車空調蒸發(fā)器、冷凝器、水箱等鋁制產品必須在99.9995%氮氣純度下才可滿足焊接要求，所以也必須對氮氣進行純化處理。它的處理方法和氮基可控氣氛的處理不同，它采用無氫純化處理方法。詳細情況，這里不做敘述。這種氣氛僅用于汽車鋁制品的焊接。3．2加熱元件的種類3．2．1SiC棒在鋼制零件焊接所使用的釬焊爐，大都采用SiC棒，因這類零件焊接大都采用無氧銅釬焊，釬焊溫度較高，一般在1120~1130℃左右，而SiC棒*高使用溫度可達1200℃。采用SiC棒加熱元件保護氣氛，如采用氮氣，爐膛*好采用馬弗套，避免氣體和SiC接觸，因氮氣和SiC在高溫下產生反應，降低其使用壽命。3．2．2Ni？Cr絲在國外進口的釬焊爐中，廣泛使用Ni？Cr絲，但保護氣氛一般采用丙烷燃燒氣氛且保護氣氛發(fā)生裝置大都為內置式，因燃燒反應是放熱反應，即可節(jié)省能量又可減少Ni？Cr絲的負擔，也可以用于鋼制零件的銅釬焊。3．2．3Fe？Cr？AL絲這種加熱元件是我國近年來研制成功的，它的使用溫度高且成本低，應用前景很好，但同SiC棒一樣，在爐膛設計時，如采用的氣氛為氮氣，爐膛應為馬弗結構，以避免爐絲和氮氣接觸，降低其使用壽命。四、釬焊結束后操作規(guī)程

　?。?）釬焊結束后依次關閉加熱爐電控制柜上的各區(qū)開關，然后關閉水冷。（網帶停止時可關閉水冷）

　　（2）關閉分解爐上的？#27668；體出口閥？#65292；不論連續(xù)爐工作與否都不能關閉連續(xù)爐上的進氣總閥和2只氣體流量計的截止閥。

　?。?）工作結束停爐降溫，應維護小流量氮氣通氣1-2m3/小時，通氣直至300℃以下才可停氣。

　?。?）網帶在停爐降溫后應連續(xù)工作直至爐溫降至600℃時方可停止。

　　五、操作注意事項

　　(1)在設備使用時周圍10米內無吸煙、電焊，用電器有火花的設備應遠離。

　　(2)排除故障或維修期間，爐溫在350℃以上應排放氮氣，不能停氣。

　　(3)故障排除，安裝好后，爐溫在700℃時通小流量氨分解氣（2-3m3/小時）待點火處點上火，再逐步加大流量。

　　(4)平時準備二瓶氮氣備用，當氨分解設備或供氣系統(tǒng)發(fā)生故障或氨瓶斷氣時可供氮氣保護爐罐及產品氧化，為修復后重新通氣進行生產作準備。

　?。?）開動設備前先檢看減速機機油情況，不足時應立即補給，各傳動軸承注意經常加油。

　?。?）烘爐工作結束后，檢查一次傳動機構情況，鏈條松緊情況。

　?。?）在設備使用一二次后對爐體上加熱元件連接銅排的螺栓全面復緊一次，扭緊螺栓時要用二把板手，使加熱元件引出棒不能旋轉。（防止斷裂）

　　加熱區(qū)各段溫度及作用如下：工件自干燥區(qū)進入加熱區(qū)后，工作溫度由110℃升至約565℃，此時工件進入加熱階段。工件繼續(xù)傳送至溫度為565~570℃的區(qū)域，釬劑熔融，除去A1表面氧化物。當工件進入577~605℃區(qū)域時，釬料熔融，焊接面形成焊縫，此后進入加熱區(qū)的非加熱段緩冷。加熱區(qū)的*高溫度一般660℃。（5）冷卻區(qū)工件自加熱區(qū)出來后，進入冷卻區(qū)。工件在此區(qū)冷卻，焊縫固化，釬劑也固化并留在部件表面。冷卻區(qū)分為水冷壁冷卻、氣冷及空冷。水冷壁冷卻區(qū)長度為3~4m，調節(jié)水流量，可調節(jié)工件降溫溫度梯度。氣冷段一般和釬焊加熱爐分離，鼓風機吹入壓縮空氣，冷卻工件，氣冷后接空冷，出爐溫度一般小于150℃鋁制散熱器的焊接，采用Noclok釬劑必須采取高純氮氣保護，氮氣的純度為99.9995%，露點為-40℃。保護氣體的用量爐尺寸1000mm-000mm-50-7000mm為例，其在生產狀態(tài)下為50m3/h，空載時小于20m3/h.釬焊工藝幾點說明：（1）工件噴灑釬劑前，要通過清洗步驟，去除殘余的油污。（2）在干燥區(qū)，干燥溫度不可過高。一般在200℃以下。如超過250℃。鋁表面會形成高溫氧化物，這些氧化物很難被Noclok釬劑去除。（3）氮氣在爐內*關鍵的釬焊段流入而流向爐的入口和出口處。以此防止爐外雜質氣體的侵入。當部件進入關鍵的釬焊段時，爐內保護氣氛已形成。其露點≤？0℃而O2濃度<100？0-6這些是獲得*佳釬焊效果所必須的條件。（4）在300？60℃范圍內，微量的KALF4蒸發(fā)與所存在的濕氣反應生成微量的HF。因此必須嚴格控制露點，不僅是提供釬焊氣氛，而且是盡量減少HF的生成。（5）冷卻后，釬劑殘渣留于部件表面，形成厚度為1？μm的粘膜。釬劑殘留層不吸濕，無腐蝕性，不溶于水性溶劑。如需噴漆或轉化為噴粉，則不需進一步表面處理。殘余物是加在防腐的保護層，殘余物薄層在熱交換過程中不會出現碎裂。5．結論隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，氣體保護連續(xù)釬焊爐的應用愈來愈廣泛，而它的應用對提高產品質量及生產效率具有極大的促進作用。我國的科研單位應大力開發(fā)和研制各種類型的釬焊爐，以適應經濟發(fā)展的需要。同時，我國的工礦企業(yè)應盡量采用我國自行研制的釬焊設備，以降低生產成本，提**益，同時為國家節(jié)省外匯?？傊B續(xù)式氣體保護釬焊爐的**應用，必將促進企業(yè)的科技進步，提高勞動生產率，其前景十分廣闊。連續(xù)式氣體保護釬焊爐的發(fā)展現狀及其應用

　　1、前言在汽車行業(yè)中，連續(xù)式氣體保護釬焊是一種非常重要且應用十分廣泛的方法，尤其是在汽車散熱器和汽車三濾等零部件的焊接中更是如此。我國自20世紀80年代以來，從國外陸續(xù)引進了各種類型的氣體保護釬焊爐，促進了產品質量及生產效率的提高。自上個世紀90年代以來，我國的科研單位也相繼開發(fā)出了用于鋁制散熱器的氮氣保護釬焊爐及用于其它鋼制及銅制零部件的氮基可控氣氛釬焊爐，促進了我國汽車行業(yè)的發(fā)展，同時為國家節(jié)約了**外匯。2、國內氣體保護連續(xù)釬焊爐發(fā)展現狀目前，我國開發(fā)研制的氣體保護釬焊爐，大都仿制進口產品。其中用于鋁制散熱器等其它鋁制品的釬焊爐和進口產品幾無二致，這是受Noclock工藝制約的結果，只不過有的使用廠家為減少投資要求開發(fā)單位簡化。如湖北某廠家要求將釬劑噴淋、空氣吹落、工件干燥置于爐外處理。處理好后直接進釬焊爐焊接。即使這樣，我國大多數用戶對該設備的投資也很難承受。如此一來，我國東北某公司為適應這種要求，開發(fā)出了單室不連續(xù)釬焊爐，其投資大大降低。但相應降低的還有效率和質量的穩(wěn)定性，可以說，這也是沒有辦法的辦法。釬焊鋁制品對控溫精度及加熱區(qū)的均勻性要求很高。開發(fā)這種釬焊爐對國內的研究單位來講，難度還是很大的。為此，國內東北某研究單位采用了和日本某公司合作的方式，但由于其技術和關鍵器件均來自于日本，所以成本下降不多，價格上的優(yōu)勢不大。開發(fā)出性能滿足焊接要求，同時價格上也能為用戶接受的氣體保護釬焊爐，只有在吸收國外**技術的基礎上，走國產化這條路。目前天津某研究所就是采取了這種方式。鋼制零件的硬釬焊爐和進口產品相比，有如下不同：（1）進口釬焊爐的保護氣氛大多為石油液化氣。而我國現大部分還采用氨分解氣。實際上在西方發(fā)達國家，保護氣氛基本上采用兩種：a石油液化氣；b氮基氣氛。其中氮基氣氛*有發(fā)展前途?，F在能源危機不僅威脅著我國，也威脅著整個世界。我們知道，空氣中含有78%的氮氣，是取之不盡用之不竭的?，F在我國大多數還采用氨分解氣，主要原因有兩個：一是氨分解氣制備簡單；二是國內對氮基氣氛的宣傳不夠，廣大用戶對此不太了解，影響了推廣。（2）國內的保護氣氛發(fā)生裝置大多置于爐外。在爐外產生保護氣通往爐內起保護作用。而我國引進的釬焊爐其保護氣氛發(fā)生裝置大多置于爐內，其優(yōu)點很多，如節(jié)省面積，節(jié)省能耗，簡化操作，從而節(jié)省投資等等，這種方式應大力推廣。（3）加熱元件：在參觀和解剖國外進口硬釬焊爐時發(fā)現，其加熱元件大多采用兩種，一是電阻絲，二是管狀加熱器。我國則大多數采用SiC棒。本文作者多年從事釬焊爐的研究開發(fā)工作，目前正嘗試對加熱元件方式進行大膽改進，以比較其優(yōu)缺點。（4）爐膛構造：國外進口成本硬釬焊爐，采用油耐熱及保溫材料砌筑而成的爐膛為多，屬馬弗結構。而我國這類爐幾乎無一例采用了耐熱鋼制成的馬弗結構。另外在傳送結構上，我國的研究單位應下大功夫。目前無論網帶傳送還是舟板傳送，均有明顯的缺點。據資料介紹，國外研究出了一種陶瓷網帶，它沒有改變傳送方式，仍然方便工人操作；同時又沒有金屬網帶的熱蠕變及晶體長大的憂慮。這種網帶如研制成功，將會大大降低釬焊爐的運行成本?？傊覈跉怏w保護連續(xù)鋁釬焊爐方面和國外尚有一定差距，而在用于鋼、不銹鋼、銅等材料的硬釬焊爐方面和國外差距不大，研究力度也在不斷加大。20世紀80年代末以前，全國只有一家研究開發(fā)釬焊爐，而到目前為止，據筆者所掌握的情況，全國已有11家。這對我國汽車零部件制造業(yè)來講，是一個福音。