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真空爐控制系統(tǒng)的調(diào)試
隨著我國航空、航天等高科技領(lǐng)域的不斷發(fā)展，對一些高精度的零部件需要采用真空釬焊的方法來實現(xiàn)其連接。 為了提高工作效率，我們?yōu)橛脩粼O(shè)計了雙室真空釬焊爐，其中加熱和冷卻分室進(jìn)行，這樣便縮短了真空焊接過程，即爐加熱焊接完成后，通過傳動機構(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，出爐后再從冷室裝入第爐待焊接零件，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始加熱，而是從較高溫度加熱，縮短了加熱時間，同時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)省了時間。
真空釬焊爐是在真空氣氛中進(jìn)行釬焊的機電一體化設(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，可進(jìn)行真空釬焊的升溫過程，加熱系統(tǒng)使零件加熱并熔化釬料，完成零件釬焊， 其過程由溫控儀實施調(diào)控，加熱過程完成后，進(jìn)行冷卻，當(dāng)爐內(nèi)溫度降至出爐溫度時出爐，至此便完成了整個真空釬焊全過程。
真空釬焊機理真 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工業(yè)中的生產(chǎn)手段，而且在石油、化工、汽車和工具等有關(guān)機械制造領(lǐng)域中得到 了推廣和普及。
在釬焊過程中，釬料受熱呈液體狀態(tài)，通過液體對固體的濕潤作用，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)點在全部釬焊過程中，被釬焊零件處于真空條件下，不會出現(xiàn)氧化、增碳、脫碳和污染變質(zhì)等現(xiàn) 象；釬焊時零件整體受熱均勻，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；焊縫無氣孔和夾雜等缺陷；可一次釬焊多道臨近焊縫，或多個組件；可將熱處理工序在釬焊過程中同時完成；可釬焊基本金屬。
電焊 機雙室真空釬焊爐的自動控制，控制系統(tǒng)真空爐是實現(xiàn)真空釬焊工藝過程的必要設(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隔開，在冷卻室中裝有工件傳送機構(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)的手動及自動控制。
控制對象該真空爐結(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)包括機械泵、擴散泵、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)運轉(zhuǎn)將氣體吸入并壓縮，最后由排氣口排出，來實現(xiàn)抽氣的目的，機械泵的動力源是臺三相交流電動機，控制系統(tǒng)通過交流接觸器的吸合與斷開實現(xiàn)泵的工 作與停止。高真空油擴散泵為高真空裝置，它是以擴散泵油為工作介質(zhì)的高真空泵，其前級配有機械泵，在擴散泵的下部裝有一定量的擴散泵油，經(jīng)擴散泵電爐加熱 后，液體油變成油蒸汽，油蒸汽由噴嘴高速噴射，此時真空系統(tǒng)中的氣體分子即向高速油蒸汽射流中擴散，并被油蒸汽分子碰撞而獲得動能，于是氣體分子就按照油 蒸汽射流的方向，從上部噴嘴逐級壓縮至前級，最后到達(dá)出氣口，再由前級的機械泵排至大氣中，完成抽氣動作。擴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)壓器是一種沒有機械傳動，無觸點的調(diào)壓 器，可以帶負(fù)載加熱元件進(jìn)行平滑無級調(diào)壓，其電壓調(diào)節(jié)由直流激磁來控制，按不同的控制信號實現(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 控儀通過熱電偶檢測到的爐溫當(dāng)前值與設(shè)定值之差，經(jīng)運算后，輸出個的直流信號，來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，實現(xiàn)加熱 電流的自動調(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，可能會出現(xiàn)實際溫度與設(shè)定值相偏離，這時可通過溫度控制儀中的自整定功能來糾正 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，分析判斷漏氣點比較困難，因為密封部位很多，但往往漏氣點易于出現(xiàn)在人為動過的地方。真空爐工作過程中，經(jīng)常運動的部位和經(jīng)常開起的部 件，如爐門要經(jīng)常打開和關(guān)閉，在此過程中，可能有雜物粘貼在爐門密封圈上，造成爐門密封不好，產(chǎn)生爐門漏氣。逐步縮小范圍，范圍縮小以后，易于作出準(zhǔn)確判 斷，縮短維修時間。
在具體維修過程中，尤其是自己不熟悉的器件，要記住拆卸順序和過程，同時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。在加熱過程中，出現(xiàn)打火時，加熱電流表的指針會幅度較大地擺動，且頻率較高，在判斷準(zhǔn)確的情況下，要即時關(guān)斷加熱電 源，等爐溫降下來以后，再進(jìn)行檢查處理。當(dāng)加熱元件出現(xiàn)短路時，過電流保護(hù)器接通，自動切斷電源，若爐內(nèi)溫度較高時，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，在壓縮空氣正常供應(yīng)的情況下，各級閥門快速關(guān)閉，如果是在高溫狀態(tài)下，要立即打開自來水，以冷卻爐體、擴散泵和其他元器件， 同時要打開擴散泵加熱電爐的冷卻水，以便快速冷卻擴散泵油。如果既無循環(huán)水又無自來水的情況下，可把擴散泵加熱電爐盡快移出擴散泵底部位置，利于降低擴散 泵油溫。
結(jié)論經(jīng)現(xiàn)場調(diào)試運行驗證，該真空爐控制系統(tǒng)，設(shè)計方案合理，運行良好。
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