前言隨著我國(guó)航空、航天等高科技領(lǐng)域的不斷發(fā)展，對(duì)一些高精度的零部件需要采用真空釬焊的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)其連接，特別對(duì)于異種材料的連接其更具優(yōu)越性。為了提高工作效率，我們?yōu)橛脩粼O(shè)計(jì)了雙室真空釬焊爐，其中加熱和冷卻分室進(jìn)行，這樣便縮短了真空焊接過(guò)程，即爐加熱焊接完成后，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從加熱室取出焊接后的零件進(jìn)入冷卻室進(jìn)行冷卻，這時(shí)加熱室仍保持真空狀態(tài)，且具有較高溫度。零件在冷卻室很快就能冷卻下來(lái)，出爐后再?gòu)睦涫已b入第爐待焊接零件，進(jìn)行抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到一定值后，把第爐零件送入加熱室，則該爐就不用從室溫開(kāi)始加熱，而是從較高溫度加熱，縮短了加熱時(shí)間，同時(shí)加熱室也不象單室爐需要冷卻到以下根據(jù)工藝要求設(shè)定出爐溫度此既節(jié)約了能源又節(jié)省了時(shí)間。
　　真空釬焊爐是在真空氣氛中進(jìn)行釬焊的機(jī)電一體化設(shè)備，由真空系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)組成，真空系統(tǒng)用來(lái)滿足真空釬焊工藝要求的真空度；當(dāng)真空度達(dá)到規(guī)定值時(shí)，可進(jìn)行真空釬焊的升溫過(guò)程，加熱系統(tǒng)使零件加熱并熔化釬料，完成零件釬焊，其過(guò)程由溫控儀實(shí)施調(diào)控，加熱過(guò)程完成后，進(jìn)行冷卻，當(dāng)爐內(nèi)溫度降至出爐溫度時(shí)出爐，至此便完成了整個(gè)真空釬焊全過(guò)程。
　　真空釬焊機(jī)理真空釬焊是在真空氣氛中不用施加釬劑而連接零件的一種先進(jìn)工藝方法，可以釬焊那些用一般方法難以連接的材料和結(jié)構(gòu)，而得到致密、具有優(yōu)良力學(xué)性能和抗腐蝕性能的釬焊接頭。這種工藝不僅在航空、航天、原子能和電氣儀表等尖端工業(yè)中成為必不可少的生產(chǎn)手段，而且在石油、化工、汽車(chē)和工具等有關(guān)機(jī)械制造領(lǐng)域中得到了推廣和普及。
　　在釬焊過(guò)程中，釬料受熱呈液體狀態(tài)，通過(guò)液體對(duì)固體的濕潤(rùn)作用，以及釬焊間隙的毛細(xì)作用，使液態(tài)釬料能夠充分地流入并致密地填滿全部釬焊間隙，并與母材進(jìn)行相互的物理化學(xué)作用，形成新合金，在冷凝結(jié)晶后，得到合格的釬焊接頭。真空在釬焊中所起的是保護(hù)、除氣、凈化和蒸發(fā)作用。
　　真空釬焊與其他釬焊方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)在全部釬焊過(guò)程中，被釬焊零件處于真空條件下，不會(huì)出現(xiàn)氧化、增碳、脫碳和污染變質(zhì)等現(xiàn)象；釬焊時(shí)零件整體受熱均勻，熱應(yīng)力小，可將變形量控制到最小程度，特別適宜精密產(chǎn)品的釬焊；在真空條件下易于釋放出揮發(fā)性氣體和雜質(zhì)，使基體金屬的性能得到改善；焊縫無(wú)氣孔和夾雜等缺陷；可一次釬焊多道臨近焊縫，或多個(gè)組件；可將熱處理工序在釬焊過(guò)程中同時(shí)完成；可釬焊基本金屬。
　　電焊機(jī)雙室真空釬焊爐的自動(dòng)控制，控制系統(tǒng)真空爐是實(shí)現(xiàn)真空釬焊工藝過(guò)程的必要設(shè)備，其工作性能的良好與否，直接影響到釬焊產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是真空爐電氣控制系統(tǒng)的可靠性。該真空爐為雙室爐，即由加熱室和冷卻室組成，兩室之間由真空閘門(mén)隔開(kāi)，在冷卻室中裝有工件傳送機(jī)構(gòu)。從真空釬焊工藝角度考慮，該真空爐應(yīng)具備以下控制條件：真空機(jī)組、充氣系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和放氣系統(tǒng)的手動(dòng)及自動(dòng)控制。
　　控制對(duì)象該真空爐結(jié)構(gòu)，有關(guān)器件均由電氣控制柜進(jìn)行控制。真空系統(tǒng)包括機(jī)械泵、擴(kuò)散泵、主路閥、旁路閥、高真空閥、熱室真空閥和冷室真空閥等。機(jī)械泵為粗真空裝置，它是一種變?nèi)荼?，借助于葉片在泵腔中連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)將氣體吸入并壓縮，最后由排氣口排出，來(lái)實(shí)現(xiàn)抽氣的目的，機(jī)械泵的動(dòng)力源是臺(tái)三相交流電動(dòng)機(jī)，控制系統(tǒng)通過(guò)交流接觸器的吸合與斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)泵的工作與停止。高真空油擴(kuò)散泵為高真空裝置，它是以擴(kuò)散泵油為工作介質(zhì)的高真空泵，其前級(jí)配有機(jī)械泵，在擴(kuò)散泵的下部裝有一定量的擴(kuò)散泵油，經(jīng)擴(kuò)散泵電爐加熱后，液體油變成油蒸汽，油蒸汽由噴嘴高速噴射，此時(shí)真空系統(tǒng)中的氣體分子即向高速油蒸汽射流中擴(kuò)散，并被油蒸汽分子碰撞而獲得動(dòng)能，于是氣體分子就按照油蒸汽射流的方向，從上部噴嘴逐級(jí)壓縮至前級(jí)，最后到達(dá)出氣口，再由前級(jí)的機(jī)械泵排至大氣中，完成抽氣動(dòng)作。擴(kuò)散泵電爐由組電阻絲組成，分別通交流電，其電源由交流接觸器控制。
　　加熱系統(tǒng)是由加熱電源和加熱元件組成，其中加熱電源選用磁性調(diào)壓器，磁性調(diào)壓器是一種沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)，無(wú)觸點(diǎn)的調(diào)壓器，可以帶負(fù)載加熱元件進(jìn)行平滑無(wú)級(jí)調(diào)壓，其電壓調(diào)節(jié)由直流激磁來(lái)控制，按不同的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自控。直流激磁電源由功率調(diào)控器雙向晶閘管進(jìn)行控制；溫控儀通過(guò)熱電偶檢測(cè)到的爐溫當(dāng)前值與設(shè)定值之差，經(jīng)運(yùn)算后，輸出個(gè)的直流信號(hào)，來(lái)控制雙向晶閘管的導(dǎo)通角，進(jìn)一步控制磁性調(diào)壓器中的磁飽和電壓，實(shí)現(xiàn)加熱電流的自動(dòng)調(diào)控，使得爐溫與設(shè)定的加熱曲線相吻合。當(dāng)爐內(nèi)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)實(shí)際溫度與設(shè)定值相偏離，這時(shí)可通過(guò)溫度控制儀中的自整定功能來(lái)糾正其偏離量，使其升溫嚴(yán)格按照設(shè)定曲線進(jìn)行。加熱元件是加熱電源的負(fù)載，其材料選用高溫鉬帶，可長(zhǎng)期工作于高溫狀態(tài)下。
　　加熱元件的阻值要與磁性調(diào)壓器相匹配，否則會(huì)出現(xiàn)溫度升不上去或磁調(diào)溫升較高。加熱電源主電路為三相交流電源，由交流接觸器控制，控制電路由溫控儀控制。
　　在真空系統(tǒng)中，分析判斷漏氣點(diǎn)比較困難，因?yàn)槊芊獠课缓芏?，但往往漏氣點(diǎn)易于出現(xiàn)在人為動(dòng)過(guò)的地方。真空爐工作過(guò)程中，經(jīng)常運(yùn)動(dòng)的部位和經(jīng)常開(kāi)起的部件，如爐門(mén)要經(jīng)常打開(kāi)和關(guān)閉，在此過(guò)程中，可能有雜物粘貼在爐門(mén)密封圈上，造成爐門(mén)密封不好，產(chǎn)生爐門(mén)漏氣。逐步縮小范圍，范圍縮小以后，易于作出準(zhǔn)確判斷，縮短維修時(shí)間。
　　在具體維修過(guò)程中，尤其是自己不熟悉的器件，要記住拆卸順序和過(guò)程，同時(shí)要防止由于人為因素，造成器件的損壞。異常情況應(yīng)急處理辦法加熱元件打火或短路。在加熱過(guò)程中，出現(xiàn)打火時(shí)，加熱電流表的指針會(huì)幅度較大地?cái)[動(dòng)，且頻率較高，在判斷準(zhǔn)確的情況下，要即時(shí)關(guān)斷加熱電源，等爐溫降下來(lái)以后，再進(jìn)行檢查處理。當(dāng)加熱元件出現(xiàn)短路時(shí)，過(guò)電流保護(hù)器接通，自動(dòng)切斷電源，若爐內(nèi)溫度較高時(shí)，按異常情況應(yīng)急處理辦法進(jìn)行處理。
　　異常斷電。出現(xiàn)異常斷電時(shí)，在壓縮空氣正常供應(yīng)的情況下，各級(jí)閥門(mén)快速關(guān)閉，如果是在高溫狀態(tài)下，要立即打開(kāi)自來(lái)水，以冷卻爐體、擴(kuò)散泵和其他元器件，同時(shí)要打開(kāi)擴(kuò)散泵加熱電爐的冷卻水，以便快速冷卻擴(kuò)散泵油。如果既無(wú)循環(huán)水又無(wú)自來(lái)水的情況下，可把擴(kuò)散泵加熱電爐盡快移出擴(kuò)散泵底部位置，利于降低擴(kuò)散泵油溫。
　　結(jié)論經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試運(yùn)行驗(yàn)證，該真空爐控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)方案合理，運(yùn)行良好。